Fitomelhoramento, Biotecnologia, Bioclimatologia e Ecofisiologia

Transcrição

1. ANÁLISE DE DIVERSIDADE GENÉTICA EM ACESSOS DE VARIEDADES
ASIÁTICAS DE ARROZ (ORYZA SATIVA L) DO BANCO ATIVO DE
GERMOPLASMA DA EMBRAPA ARROZ E FEIJÃO
Cristyene Gonçalves Benicio1, Tereza Cristina de Oliveira Borba2, Rosana Pereira Vianello Brondani2, Cláudio Brondani2
Palavras chaves: diversidade genética, germoplasma e Oryza sativa L.
INTRODUÇÃO
O arroz é considerado um dos alimentos mais importantes do mundo, sendo cultivado em mais
de 100 países e consumido regularmente por mais de dois bilhões de pessoas (KUSH, 2005). Além
disto, representa a principal fonte de proteína para milhões de pessoas em todo o planeta. No Brasil, o
arroz é cultivado em todo o território nacional e ocupa posição de destaque, do ponto de vista
econômico e social, entre as culturas anuais.
Os recursos genéticos de arroz são representados por espécies silvestres, populações locais e
cultivares primitivas, cultivares obsoletas, linhagens provenientes de programas de melhoramento e
cultivares modernas. Estima-se que existam mais de 400.000 acessos de arroz armazenados em bancos
de germoplasma, e aproximadamente 75% destes estão conservados em seis bancos de germoplasma
localizados em países asiáticos como China, Japão, Índia, Tailândia, Coréia e Filipinas (HAMILTON e
RAYMOND, 2005). O Banco Ativo de Germoplasma (BAG) da Embrapa Arroz e Feijão, por exemplo,
mantém um acervo de aproximadamente 11.500 acessos de arroz em condições controladas (12°C e
25% UR) (FREIRE et al., 2002).
Porém, grande parte dos bancos de germoplasma enfrenta problemas relacionados ao tamanho e
a dificuldade para a organização destas (HINTUM et al., 2000). Algumas coleções se tornaram muito
extensas, obstruindo, paradoxalmente, os seus propósitos, os quais são a conservação e utilização da
diversidade genética que armazenam. Desta maneira, idealizou-se a criação de coleções núcleo, ou
coleções nucleares, que representariam cerca de 70% da variabilidade original dos bancos em um
número reduzido de acessos (FRANKEL, 1984). A Coleção Nuclear Brasileira do Arroz (CNBA), por
exemplo, possui 550 acessos divididos em três estratos: variedades tradicionais, linhagens e cultivares
brasileiras e linhagens e cultivares estrangeiras.
Uma das características mais importantes das coleções nucleares é a sua dinamicidade, que
permite que novos acessos sejam incorporados ou excluídos mesmo após seu estabelecimento e
validação (NASS 2001). Desta forma, caso sejam identificados acessos com características de interesse,
não presentes na composição inicial da coleção, só é preciso a sua introdução no conjunto.
Entre as ferramentas disponíveis para a caracterização de acessos de germoplasma encontram-se
os marcadores moleculares. Diversas classes estão disponíveis, porém os marcadores do tipo SSR
(Simple Sequence Repeats) são considerados ideais à caracterização molecular de recursos genéticos, já
que são marcadores codominantes, abundantes, multialélicos e altamente polimórficos.
O objetivo deste trabalho foi o de caracterizar acessos asiáticos de arroz do Banco Ativo de
Germoplasma da Embrapa Arroz e Feijão para o aperfeiçoamento da CNAE (Coleção Nuclear de Arroz
da Embrapa).
MATERIAL E MÉTODOS
Foram analisados 144 acessos pertencentes ao Banco Ativo de Germoplasma da Embrapa Arroz
e Feijão compreendendo variedades asiáticas de arroz. Para cada acesso obtiveram-se amostras de DNA
de quatro indivíduos, analisou-se então cada acesso através de um bulk de plantas. Amostras das
1
Estagiário da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, Embrapa Arroz e Feijão e Aluno do Departamento de Biologia, Universidade Federal de
Goiás, Goiânia, GO. CEP 74001-970, C.P. 131. E-mail: [email protected]
2
Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, Embrapa Arroz e Feijão, Goiânia, GO.
sementes foram germinadas em bandejas, mantidas na casa de vegetação e após vinte dias
transplantadas para área experimental localizada na Fazenda Palmital, da Embrapa Arroz e Feijão. Vinte
dias após o transplante, foram coletadas amostras do tecido foliar de cada indivíduo. As extrações de
DNA genômico foram realizadas segundo protocolo descrito por DOYLE e DOYLE (1987) e adaptado
por GRATAPAGLIA et al. (1992). A concentração do DNA foi estimada por eletroforese em gel de
agarose 1% por comparação visual com DNA-padrão do fago lambda (50 a 400 ng). Posteriormente a
concentração das amostras foi ajustada para 3 ng/ul. Para a análise genética utilizaram-se sete
marcadores SSR fluorescentes previamente desenvolvidos e publicados na literatura. Os produtos de
PCR foram analisados em analisador automáticos de DNA, modelo ABI 3100 (Applied Biosystems) e
os alelos foram identificados através do programa GeneMapperTM 3.5 (Applied Biosystems).
O número de alelos exclusivos foi obtido através do programa GDA (Genetic Data Analysis)
(LEWIS e ZAYKIN, 2001), o número médio de alelos/loco, os valores de PIC (Polymorphism
Information Content) e os índices de diversidade gênica foram calculados utilizando-se o programa
PowerMarker (LIU e MUSE, 2005). A probabilidade de identidade foi obtida através do programa
Identity (WAGNER e SEFC, 1999). A matriz de distância genética foi obtida a partir da distância de
Rogers modificada por WRIGHT (1978), disponível no programa NTSys (ROHLF, 1989). O programa
Structure (PRITCHARD et al., 2000) foi utilizado para testar uma possível estruturação genética dos
acessos avaliados e a análise fatorial de correspondência foi obtida através do programa Genetix
(BELKHIR et al., 2004).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na avaliação dos 144 acessos de arroz, através de sete marcadores SSR, identificou-se um total
de 81 alelos. Entre os alelos, aproximadamente, 22% (18) foram privados, ou seja, identificados
somente em um único acesso. O marcador que detectou o maior número de alelos privados foi o RM204
com oito. Os alelos privados foram identificados em aproximadamente 12% dos acessos analisados,
com o acesso KEN LOC apresentando o maior número, dois alelos. O número de alelos por marcador
variou de seis (RM171) a 21 (RM204), com uma média de 11,57 alelos/marcador. O valor médio de
PIC foi de 0,74, variando de 0,65 (RM103) a 0,83 (RM204). A distância genética média de Rogers
modificado por Wright foi de 0,66. A probabilidade de identidade (P.I.) combinada foi de 1,8x10 -6, este
valor diz respeito à probabilidade de se encontrar, ao acaso, dois indivíduos ao acaso com o mesmo
genótipo para determinado conjunto de locos.
Cada acesso foi representado por um bulk de DNA de quatro plantas, e entre os 144 acessos,
aproximadamente 55% apresentaram ao menos um marcador SSR heterogêneo, ou seja, apresentaram
mais de um alelo por marcador. Entre os acessos que apresentaram heterogeneidade, destacou-se o
acesso IR 65251-19-1-B com heterogeneidade em todos os marcadores analisados (Figura 1). A
presença de heterogeneidade pode ser explicada pela ocorrência de heterozigosidade residual
(ALLARD, 1961) ou pela ocorrência de polinização cruzada com outro acesso, ou até mesmo pela
combinação dos dois fatores. No conjunto de 144 acessos não foi identificada nenhuma evidência de
estruturação populacional, apesar da indicação visual de estruturação através da análise de fatorial de
correspondência (Figura 2).
Figura 1. Perfil de amplificação dos marcadores RM204 e RM231 para o acesso IR 65251-19-1-B.
Figura 2. Análise fatorial de correspondência demonstrando o padrão da distribuição espacial da
variabilidade genética dos 144 acessos analisados.
CONCLUSÃO
A caracterização molecular dos 144 acessos asiáticos indica a existência de grande variabilidade
genética entre estes. A utilização de marcadores SSR permitiu a determinação da relação genética entre
os acessos, além disto, possibilitou que importantes parâmetros genéticos fossem estimados, auxiliando
a seleção de novos acessos a serem introduzidos na CNAE.
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2. CARACTERIZAÇÃO E SELEÇÃO DE ALTO RENDIMENTO EM
LINHAGENS DE ARROZ DERIVADAS DO CRUZAMENTO DE ORYZA
SATIVA (CICA-8) X ORYZA GLUMAEPATULA (RS-16).
Arthur Tavares de Oliveira Melo1, Rosana Pereira Vianello Brondani2, Priscila Nascimento Rangel2, Paulo Hideo Nakano
Rangel2, João Antônio Mendonça2, Claudio Brondani2.
Palavras chave: Cruzamento Interespecífico, Introgressão Gênica, Análise de QTL
INTRODUÇÃO
O uso de genitores muito aparentados nos programas de melhoramento, além dos severos efeitos
de afunilamento sofrido por populações de arroz, resultaram no estreitamento da base genética dessas
populações para obtenção de novas cultivares e conseqüente diminuição dos ganhos genéticos com a
seleção (TANKSLEY e MCCOUCH, 1997). A limitada variabilidade genética de cultivares de arroz
resulta em maior vulnerabilidade a pragas e doenças bem como à diminuição da sua capacidade
adaptativa a condições ambientais adversas. Por isso, um dos objetivos dos programas de melhoramento
modernos de arroz tem sido a busca por novas combinações alélicas em parentes silvestres, uma vez que
estes apresentam um pool gênico importante que pode ser usado como fonte de resistência para doenças
e outras tensões ambientais e características complexas como o rendimento (SWAMY e SARLA, 2008).
Pois, este germoplasma silvestre não só pode ser usados como uma fonte de variabilidade, mas também
pode contribuir com rendimento de alelos crescente na população (BRONDANI et al., 2002; SWAMY
e SARLA, 2008). É neste contexto que as estratégias de AB-QTL permitem a identificação de alelos
com efeitos positivos e a utilização de marcadores genéticos em desequilíbrio de ligação com estes
QTLs para identificar regiões cromossômicas favoráveis do doador silvestre. Portanto, este trabalho tem
como objetivo, executar a caracterização molecular e agronômica de 114 linhagens de introgressão
derivadas do cruzamento interespecífico entre a cultivar elite Cica-8 (Oryza sativa) e o acesso silvestre
RS-16 (Oryza glumaepatula).
MATERIAL E MÉTODOS
A população experimental foi composta por duas populações de retrocruzamentos. Em ambas, a
cultivar elite Cica-8 (Oryza sativa) foi usada como parental recorrente enquanto que o parental doador
foi o RS-16 (Oryza glumaepatula), uma espécie diploide, autógoma encontrada na América do Sul e
Central, coletada na região do rio Negro na bacia amazônica. Na primeira fase do trabalho um total de
186 plantas RC2F2 foram coletadas e genotipadas usando-se 149 marcadores moleculares do tipo SSR
(Simple Sequence Repeats) para a construção de um mapa de ligação (RANGEL et al., 2007).
Posteriormente, um total de 114 plantas RC2F2 foram avançadas até a geração F9 pelo método de single
seed descent (SSD), onde apenas uma semente de cada planta é semeada após cada geração de
autofecundação. Para análise fenotípica, 114 plantas da geração RC2F2 foram avaliadas em um campo
experimental do Centro Nacional de Pesquisa em Arroz e Feijão em Goiânia, Estado de Goiás. Dez
plantas de cada parcela foram retiradas aleatoriamente para medição das seguintes características: dias
para o florescimento, estatura de planta, número de perfilhos por planta, número panícula por planta e
rendimento de grãos de cada planta.
______________________________________
1 Estagiário da Embrapa Arroz e Feijão e Graduando em Biologia pela Universidade Federal de Goiás, Campus Samambaia – Rod. Goiânia / Nova Veneza,
Km 0 - Caixa Postal 131, CEP 74001-970, Goiânia-GO. E-mail: [email protected]
2 Embrapa Arroz e Feijão, Santo Antônio de Goiás, GO
Na segunda avaliação, as 114 linhagens de introgressão RC2F9 foram avaliadas para rendimento
de grãos em três localidades no Brasil: Alegrete – RS, Goianira – GO e Boa Vista – RR. A produção de
grãos foi medida como o peso de matéria seca total de grãos (em gramas) de dez plantas tomadas ao
acaso em cada parcela. Na análise molecular as plantas da geração RC2F2 foram genotipadas com 121
marcadores SSR e 10 ESTs – Seqüências Expressas distribuídos ao longo dos 12 cromossomos de arroz
(RANGEL et al., 2007). As análises foram conduzidas em gel de agarose 5% corado com brometo de
etídio (0.1μg/μL) ou gel de poliacrilamida 6% corados com nitrato de prata. Já as linhagens de
introgressão RC2F9 foram genotipadas utilizando-se marcadores SSR fluorescentes. A eletroforese foi
realizada em um analisador automático de DNA ABI 3100 (Applied Biosystems) e a genotipagem do
polimorfismo foi realizada utilizando-se o software GeneMapper versão 3.5 (Applied Biosystems). As
proporções introgredidas no genoma recorrente da espécie, tanto em famílias RC2F2 como em RC2F9
foram estimados e os genótipos gráficos foram construídos utilizando o software GGT 2,0 (Van Berloo,
1999).
A avaliação fenotípica das 114 famílias RC2F2 revelou que o número médio de dias até o
florescimento foi de 116, variando de 79 a 124, e que a maioria das famílias floresceram no mesmo
intervalo de tempo que o parental recorrente Cica-8 (122 dias; Scott e Knott p <0,05).
Dentre a família RC2F9 foram identificadas cinco linhagens de introgressão (5, 60, 62, 86 e 106) como
as mais produtivas em pelo menos dois dos três locais de avaliação e a linhagem 62 foi um dos
genótipos mais produtivos no experimento realizado para famílias RC2F2. Na comparação de
produtividade entre as famílias RC2F2 e RC2F9 cinco linhagens (27, 46, 62, 88 e 110) com alta
proporção de introgressão apresentaram-se altamente produtivas em pelo menos um, dos três, lugares de
avaliação fenotípica (Tabela 1.)
Tabela 1: Produtividade média de grãos e proporção de introgressão de nove linhas altamente produtivas nas gerações RC2F2 e RC2F9 nos respectivos locais
de avaliação. Os números em negrito representam a produtividade média superior em relação a cultivar Cica-8 em cada local.
Linhagens de
Introgressão
BC2F2
Produtividade (kg
ha-1)
Goiania
BC2F9
Produtividade (kg ha-1)
Proporção de
Introgressão (%)
Alegrete
Goianira
Boa Vista
Proporção de
Introgressão (%)
5
4.052
18
7.645
7.869
8.439
30,2
27
5.916
14,6
8.133
6.249
8.132
13,1
46
6.402
5,6
7.728
6.211
8.444
9,3
60
4.044
28
9.427
8.105
8.622
34,3
62
6.330
13
7.391
6.161
9.883
8,5
86
4.036
14,8
5.645
7.728
9.311
4
88
6.352
26,5
8.635
6.211
7.745
0,8
106
3.614
21,4
9.621
6.088
9.749
3,5
110
6.340
29,7
5.050
6.458
10.541
3,1
Cica-8
6.596
-
6.858
7.124
8.704
-
A caracterização molecular da geração RC2F2 foi realizada através de 121 marcadores SSRs e 10 ESTs
distribuídos ao longo dos 12 cromossomos do arroz cobrindo 1.636,7 cM do genoma e com uma
distância média de 12,5 cM entre os locos analisados. O número de segmentos introgredidos em
heterozigose contendo alelos selvagens variou de três (planta 112) a 23 (planta 68), com uma média de
10 segmentos introgredidos por planta. Já a geração RC2F9 foi genotipada usando-se 60 marcadores
SSR também distribuídos uniformemente ao longo dos 12 cromossomos do arroz, abrangendo 1.594,6
cM do genoma total e com uma distância média de 26,6 cM entre os marcadores. O número médio de
fragmentos selvagens introgredidos foi de 11,5 variando de 6 (planta 47) a 19 (plantas 60 e 114). A
média de fragmentos em homozigose introgredidos foi de 9,1% variando de zero a 34,3% (planta 60), já
a porcentagem de segmentos em heterozigose contendo alelos silvestres foi de 3,2% variando de zero a
24,4% (planta 77).
As análises de QTL foram realizadas utilizando-se os métodos baseados no mapeamento de um único
marcador (single marker analysis – SMA) e no mapeamento de intervalo composto (composite interval
mapping – CIM). Na geração RC2F2 foram detectados 18 marcadores na análise de SMA e nove na
análise CIM, sendo que destes nove, pelo menos um foi detectado também em SMA. Características
altamente relacionadas como número de perfilho e panícula foram mapeadas no mesmo intervalo
genômico nos cromossomos 7 (4752 – RM82) e 11 (5335 – RM20). Dois QTLs foram detectados para
produtividade, nos cromossomos 4 (4797 – EST20) e 11 (4599 – RM202), explicando 21,29% e 13,38%
da variação fenotípica, respectivamente. Relata-se que o EST20 foi desenvolvido de uma seqüencia
expressa da enzima xiloglucano endotransglicosilase (XET) que atua no crescimento de parede celular
(RANGEL, et al., 2007). O mapeamento de um único marcador (SMA) detectou sete marcadores
associados à produtividade nos três locais de avaliação da família RC2F9. O loco 4879 no cromossomo
4, que foi associado á produtividade em Alegrete, Rio Grande do Sul. O marcador RM01, no
cromossomo 1, detectado pela análise SMA para o experimento conduzido em Alegrete, apresentou um
QTL associativo, também para produtividade, em linhagens de introgressão provenientes do cruzamento
interespecífico entre BG90-2 (O. sativa) e RS-16 (O. glumaepatula) (RANGEL, et al., 2008). Dois
outros QLTs foram detectados pela análise CIM para produtividade em Boa Vista – RR. Estes QTLs,
foram localizados no cromossomo 2 (OG17 – RM263) e 4 (4879 – EST20) explicando assim
proporções elevadas da variação fenotípica observada (53,72% e 44,47% respectivamente). O QTL
associativo para rendimento encontrado no cromossomo 4 foi também detectado nas famílias RC2F2 na
análise CIM.
Pode-se inferir que a observação de segregação transgressiva para rendimento em uma geração, como
em RC2F9 pode não ser resultado da heterose, mas sim de alelos selvagens complementares a alelos de
vários locos do parental recorrente. Este fato pode explicar o aumento do número de perfilhos, panículas
e produtividade nessa geração, uma vez que essa segregação transgressiva é observada comumente em
populações interespecíficas (BRONDANI et al., 2002; RANGEL et al., 2008). Sete linhagens de
introgressão RC2F9 (27, 46, 62, 86, 88, 106 e 110) mostraram estabilidade de rendimento entre os locais
avaliados, além de apresentarem também proporções baixas de introgressão, variando de 3,1% a 13,1%.
RANGEL et al. (2008) avaliou um grupo de 35 linhagens de introgressão a partir do cruzamento
interespecífico O. sativa x O. glumaepatula e descobriram que as linhagens mais produtivas
apresentaram as menores proporções de introgressão. Desta forma, sugere-se que o aumento do
rendimento foi resultado da falta de alelos selvagens com efeito deletério relacionados à produção. Essa
estabilidade de rendimento observada para as linhagens de introgressão tanto em RC 2F2 quanto em
RC2F9, através da ação complementar de alelos silvestres, é de grande interesse. Isto porque estas duas
gerações foram avaliadas em quatro locais diferentes em dois anos, indicando que estas linhagens
poderiam ser selecionadas para utilização em programas de melhoramento. Portanto, como as linhagens
foram avançadas de RC2F2 para RC2F9 sem seleção, os efeitos positivos sobre a produtividade dos
fragmentos silvestres introgredidos foram mantidos com sucesso através das gerações. Nas plantas
RC2F9 houve uma média de introgressão em heterozigose de 3,2%. Estes valores podem ser
considerados baixos se comparados com TIAN et al. (2006), que caracterizaram a introgressão de
segmentos de 214 RC4F4 de linhagens do cruzamento de O. sativa e O. rufipogon e observaram uma
média de 38,4% de segmentos heterozigóticos. Sugere-se, desta forma, que o baixo nível de polinização
cruzada esperada em arroz e, conseqüentemente, o baixo nível de segmentos em heterozigose
introgredidos foram bem controlados pelo método single seed descent (SSD). As regiões amplificadas
pelos marcadores 4879 e EST20 associadas a um QTL para produtividade de grãos na geração RC2F9,
explicou alta proporção da variação fenotípica (44,47%). Este fato indica que esta região possui um
grande impacto sobre a produtividade em populações interespecíficas, determinando que o EST20 se
comporta como um forte candidato para seleção assistida por marcadores (SAM). O marcador RM01
também pode ser considerado como marcador candidato para SAM, pois este apresentou ligação a um
QTL para produtividade nas linhagens de introgressão RC2F9, nas linhagens interespecíficas derivadas
do cruzamento de BG90-2 x RS-16 (RANGEL et al., 2008), além da geração RC2F2 (BRONDANI et
al., 2002)
CONCLUSÃO
Os resultados obtidos neste estudo mostram a existência de nove linhagens de introgressão com
alta produtividade em diferentes anos, diferentes locais e diferentes gerações (RC2F2 e RC2F9). Logo,
estas estão disponíveis aos programas de melhoramento de arroz para desenvolvimento de novas
cultivares ou para novos experimentos que visem a avaliação de outras características economicamente
importantes, tais como estresses bióticos e abióticos. Dois marcadores (EST20 – cromossomo 4 e RM01
– cromossomo 1) apresentam ligação com QTLs para produtividade. Sugere-se que estes marcadores
possam ser candidatos a SAM após estudos mais refinados.
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3. DIVERGÊNCIA ENTRE ACESSOS DE ARROZ IRRIGADO BRASILEIRO
UTILIZANDO O MÉTODO DE WARD
Luíce Gomes Bueno1, Jaison Pereira de Oliveira2, Claudio Brondani2
Palavras-chave: arroz, divergência genética, método Ward
INTRODUÇÃO
Grande parte de variabilidade genética da cultura do arroz pode ser encontrada nos bancos de
germoplasma e a caracterização genética de plantas é uma prática comum de interesse na conservação
desses recursos genéticos vegetais. Há com isso, favorecimento da manipulação e utilização dos acessos
disponíveis desse cereal em programas de melhoramento genético que busquem, entre outros objetivos,
a ampliação da base genética da cultura.
Descritores morfológicos, caracteres ecogeográficos, agronômicos e moleculares podem ser
utilizados para caracterização e estudos de diversidade genética em coleções de germoplasma, sendo
ferramentas complementares de extrema importância e aplicabilidade para a maioria das espécies
vegetais. Neste contexto, as técnicas de análise multivariada podem ser utilizadas para avaliar a
divergência entre indivíduos e detectar possíveis semelhanças, e os métodos de agrupamento podem ser
destacados dentre essas técnicas.
Oliveira et al. (2008) salientam que a análise de agrupamento tem por finalidade reunir, por
meio de critério de classificação, os acessos em grupos, de tal forma que exista homogeneidade dentro
do grupo e heterogeneidade entre elas, dividindo assim, um grupo original de observações em vários
grupos, segundo o critério de parecença. Adotou-se o método de Ward, que é um método de variância,
derivado de um processo hierárquico e aglomerativo, para fazer o agrupamento dos acessos. Este
método forma agrupamentos de maneira a atingir sempre o menor erro interno entre os vetores que
compõem cada grupo e o vetor médio, buscando o mínimo desvio padrão entre os dados de cada grupo
(Vieira, 2007). Oliveira et al. (2008) acrescentam ainda sobre o potencial desse método para minimizar
as diferenças internas de grupos e para evitar problemas com “encadeamento” das observações,
encontrados no método de ligação individual. Diante do exposto, o objetivo do trabalho foi caracterizar
a parecença entre 37 acessos de linhagens e cultivares brasileiras (LCB) de sistema de cultivo irrigado
da coleção nuclear de arroz da Embrapa (CNAE), reunindo-os em grupos por meio da técnica de
agrupamento de Ward aplicada a caracteres agronômicos.
MATERIAL E MÉTODOS
Foram avaliados acessos pertencentes ao estrato LCB (linhagens ou cultivares brasileiros) de
sistema de cultivo irrigado da coleção nuclear de arroz da Embrapa (CNAE), estruturada a partir do
Banco Ativo de Germoplasma (BAG) dessa instituição (Tabela 1). O conjunto de dados foi obtido a
partir de ensaios para caracterização agronômica da CNAE, instalados em onze locais distribuídos em
sete unidades federativas (Goiás, Roraima, Tocantins, Rio Grande do Sul, Mato Grosso, Piauí e
Rondônia) por três anos (2004/05 a 2006/07) e dois sistemas de cultivo, irrigado e sequeiro. Os
experimentos foram instalados seguindo o delineamento de blocos aumentados de Federer (Federer,
1956). As parcelas experimentais foram constituídas de quatro metros quadrados, com densidade de
plantio de 100 sementes/m. Foram utilizadas as variáveis morfo-agronômicas e de qualidade de grãos,
como florescimento (Flo), altura de plantas (Alt), acamamento (Aca), brusone nas folhas (BF),
escaldadura (Esc), mancha parda (MP), brusone na panícula (BP), mancha de grãos (MG), número de
perfilhos (Perf), número de panículas/m (Panic), produção de grãos (Prod), porcentagem de grãos
inteiros (Int), teor de amilose (TA), comprimento e largura de grãos (Com e Larg) e centro branco (CB).
______________________________________
1 Doutoranda em Genética e Melhoramento de Plantas – Escola de Agronomia / Universidade Federal de Goiás, Campus Samambaia – Rod. Goiânia /
Nova Veneza, Km 0 - Caixa Postal 131, CEP 74001-970, Goiânia-GO. E-mail: [email protected]
2 Embrapa Arroz e Feijão, Santo Antônio de Goiás, GO
Para a análise dos dados adotou-se o método de Ward (Ward, 1963) em que os indivíduos são
classificados em grupos. Este método consiste em um procedimento de agrupamento hierárquico no
qual a medida de similaridade usada para juntar grupos é calculada como a soma de quadrados entre os
dois agrupamentos feita sobre todas as variáveis (Hair et al., 2005). Em cada estágio, combinam-se os
dois agrupamentos que apresentarem menor aumento na soma global de quadrados, atingindo sempre o
menor erro interno entre os vetores que compõe cada grupo e o vetor médio do grupo. Isto equivale a
buscar o mínimo desvio padrão entre os dados de cada grupo. A análise foi processada através do
programa computacional SAS (SAS Institute, 2002).
Tabela 1. Lista de genótipos da CNAE, acessos LCB-I de arroz (linhagens e cultivares brasileiras Irrigado).
Acesso
G01
G02
G03
G04
G05
G06
G07
G08
G09
G10
G11
G12
G13
G14
G15
G16
G17
G18
G19
Nome
BR - IRGA 409
BR - IRGA 413
BRS_AGRISUL
BRS_BIGUA
BRS_BOJURU
BRS_FORMOSO
BRS_JABURU
CNA0001106
CNA0001107
CNA0001108
CNA0001109
CNA0001117
CNA0001337
CNA0001339
CNA0001344
CNA0001407
CNA0001413
CNA0001414
CNA0001416
Cod.
CNAE
LCB1
LCB2
LCB3
LCB4
LCB5
LCB6
LCB7
LCB12
LCB13
LCB14
LCB15
LCB16
LCB18
LCB19
LCB20
LCB23
LCB24
LCB25
LCB26
Origem
IRGA
IRGA
EMBRAPA-CPACT
EMBRAPA-CNPAF
EMBRAPA-CPACT
EMBRAPA-CNPAF
EMBRAPA-CNPAF
IRGA
IRGA
IRGA
IRGA
EEPG
IPEACO
IPEACO
IPEACO
IPEACO
IPEACO
IPEACO
IPEACO
Acesso
G20
G21
G22
G23
G24
G25
G26
G27
G28
G29
G30
G31
G32
G33
G34
G35
G36
G37
-
Nome
CNA0006129
CNA0006130
DIAMANTE
EPAGRI_107
EPAGRI_108
IRGA 416
IRGA 417
IRGA 418
IRGA 419
IRGA 420
MARAJO
RIO_GRANDE
RS16PL12-10-1-B
RS16PL12-35-1-B
RS16PL1-34-4-B
RS16PL5-12-6-B
SCS_BRS_111
SCS_BRS_112
-
Cod.
CNAE
LCB49
LCB50
LCB77
LCB78
LCB79
LCB86
LCB87
LCB88
LCB89
LCB90
LCB91
LCB92
LCB76
LCB73
LCB74
LCB75
LCB93
LCB94
-
Origem
EMPASC
EMPASC
EMBRAPA-CNPAF
EPAGRI
EPAGRI
IRGA
IRGA
IRGA
IRGA
IRGA
EMBRAPA-CNPAF
EMBRAPA-CNPAF
EMBRAPA-CNPAF
EMBRAPA-CNPAF
EMBRAPA-CNPAF
EMBRAPA-CNPAF
EPAGRI
EPAGRI
-
A partir do acompanhamento da evolução do método de Ward e da exploração das
combinações dos dados de forma hierárquica aglomerativa, foi possível verificar que os agrupamentos
ocorrem da maneira esperada durante o desenvolvimento das interações.
O dendrograma com a representação das distâncias dos agrupamentos formados entre
indivíduos e grupos é apresentado na Figura 1. Foram obtidas 36 etapas de agrupamento, e em todas
elas com diferentes valores do coeficiente de aglomeração (Tabela 2). Essa diferença pode evidenciar a
não redundância ou a existência de variabilidade entre os acessos, mesmo que pequena.
Pode ser considerada a formação de três grupos para os acessos de arroz irrigado do estrato
LCB (linhagens e cultivares brasileiras). O grupo A é formado por 19 acessos, dentre os quais, 10 são
provenientes do programa de melhoramento genético da Embrapa Arroz e Feijão (CNPAF). Neste
grupo, estão inclusos ainda, quatro genótipos da EPAGRI (G23, G24, G36 e G37). Um pequeno subgrupo é observado em A, o qual é constituído em sua maioria, por linhagens retiradas de um mesmo
conjunto de cruzamento. A presença de muitos genitores em comum na constituição genética dos
acessos avaliados está diretamente relacionada a este agrupamento formado.
Figura 1 - Agrupamento de 37 acessos LCB-I de arroz (linhagens e cultivares brasileiras - Irrigado), pelo método de Ward.
Tabela 2. Esquema de aglomeração de análise hierárquica do agrupamento de 37 acessos LCB-I de
arroz (linhagens e cultivares brasileiras - Irrigado), pelo método de Ward.
Coeficiente
Coeficiente
Agrupamento combinado
Agrupamento combinado
de
de
Estágio
Estágio
Acesso / Agrupamento aglomeração
Acesso / Agrupamento aglomeração
1
G34
G35
0,0023
19
CL26
CL25
0,0116
2
G27
G29
0,0038
20
CL22
CL29
0,0135
3
G09
G17
0,0039
21
G23
G30
0,0147
4
G24
G31
0,0043
22
CL20
G26
0,0158
5
G22
G32
0,0044
23
CL24
CL19
0,0193
6
G01
G03
0,0046
24
CL16
CL36
0,0194
7
G08
G16
0,0047
25
CL17
CL21
0,0236
8
G07
CL32
0,0050
26
CL14
G10
0,0324
9
G25
G28
0,0055
27
CL11
CL23
0,0381
10
CL31
G02
0,0060
28
CL18
CL12
0,0382
11
CL27
G06
0,0069
29
CL13
G33
0,0393
12
G21
G36
0,0070
30
G11
G15
0,0471
13
CL30
G18
0,0077
31
CL10
G12
0,0485
14
G13
G14
0,0080
32
G05
CL15
0,0486
15
G04
CL33
0,0083
33
CL9
CL8
0,0521
16
G20
G37
0,0094
34
CL6
CL7
0,0864
17
CL28
CL35
0,0101
35
CL5
CL3
0,1334
18
CL34
G19
0,0107
36
CL4
CL2
0,2057
O grupo B é formado por apenas seis acessos, sendo cinco deles desenvolvidos pelo IRGA e
resultantes de cruzamentos que tem como um dos parentais o BR-IRGA 409. Esse genótipo
(correspondente ao indivíduo G01) apresentou-se em outra formação de agrupamento (grupo A), e esta
ocorrência pode ser explicada pelo efeito heterótico dos acessos provenientes dos cruzamentos. A
proximidade da composição genética entre genótipos de arroz irrigado cultivado no Brasil, com
presença de ancestrais comuns, foi relatada por Rangel et al. (1996).
O terceiro grupo formado (C) é composto por 12 acessos com maioria desenvolvida pelos
programas de melhoramento do IRGA (Instituto Rio Grandense do Arroz) e IPEACO (Instituto de
Pesquisa Agropecuária do Centro-oeste). Esse grupo apresentou maior divergência entre os genótipos,
com maiores coeficientes de aglomeração a cada etapa de agrupamento (Tabela 2).
A distribuição dos acessos em diferentes grupos pode orientar a utilização de genótipos mais
divergentes entre si, em programas de melhoramento que busquem a ampliação da base genética do
arroz irrigado, além de favorecer o aproveitamento do poder heterótico.
CONCLUSÕES
A aplicação da análise de agrupamento e produção de dendrogramas demonstrou a existência
de um padrão de distribuição da proximidade entre acessos da CNAE conforme programa de
melhoramento dos quais foram originados.
Pelos passos do algoritmo de agrupamento do método de Ward verifica-se a divergência entre
acessos, não se identificando duplicatas.
A divergência entre genótipos de diferentes programas de melhoramento do Brasil para o arroz
irrigado pode favorecer a formação de novas populações e cultivares com base genética mais ampla.
FEDERER, W. T. Augmented (hoonuiaku) designs. Hawaiian Planters' Record, Aiea, v.55, p. 191208, 1956.
HAIR, J.F.; ANDERSON, R.E.; TATHAM, R.L. & BLACK, W.C. Análise multivariada de dados.
Trad. Adonai S. Sant’Anna e Anselmo C. Neto. 5 ed. Porto Alegre: Bookman, 2005, 600 p.
OLIVEIRA, J. P.; DEL PELOSO, M.J. ; MORAIS, O.P. ; MELO, L. C. ; SILVA, H.T. ; FONSECA,
J.R. ; SILVA, S.C. Parecença entre acessos tradicionais de feijão carioca utilizando o método de Ward.
In: CONGRESSO NACIONAL DE PESQUISA DE FEIJÃO, 2008, Campinas - SP. CONGRESSO
NACIONAL DE PESQUISA DE FEIJÃO. Ciência e tecnologia na cadeia produtiva do feijão: Anais...
Campinas - SP : Instituto Agronômico, 2008. v. 9. p. 402-405.
RANGEL, P.H.N.; GUIMARÃES, E.P. & NEVES, P.C.F. Base genética das cultivares de arroz (Oryza
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SAS INSTITUTE. SAS language and procedures: usage. Cary, SAS institute Inc., 2002.
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Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2007
WARD, J.H. Hierarchical grouping to optimize an objective function. Journal of the American
Statistical Association, Washington, n.58, p. 236, 1963.
4. MELHORAMENTO GENÉTICO DE ARROZ IRRIGADO (Oryza sativa L.)
ATRAVÉS DE MUTAÇÃO INDUZIDA
Juliana Vieira3; Moacir Antonio Schiocchet4; Algusto Tulmann Neto5
Palavras-Chave: Raios gama, diversidade genética, seleção genealógica
INTRODUÇÃO
A mutação é um dos mecanismos de evolução das espécies sendo capaz de criar variabilidade
genética. Desde os anos 70, quando a mutação induzida começou a ser utilizada no melhoramento
genético, o arroz tem sido a espécie que mais desenvolveu variedades mutantes (501) (BHAT, et al.,
2007; MALUSZINSKI et al., 2000).
Os mutagênicos podem ser químicos ou físicos. Segundo Bhat et al. (2007) os mutagênicos
químicos normalmente induzem mutações de ponto enquanto que os físicos causam deleções e
rearranjos de segmentos cromossômicos. A eficiência do agente mutagênico está relacionada com a
dose aplicada. Atualmente já existem muitos protocolos bem elaborados para arroz, e segundo Ishiy
(1991), os raios gama, que é um mutagênico físico, na dosagem de 25 krad, tem sido eficiente para
geração de variabilidade.
Na Epagri – Estação Experimental de Itajaí (EEI), os trabalhos de melhoramento através da
mutação induzida iniciaram-se em 1985 (ISHIY e ANDO, 1988), utilizando-se como agente
mutagênico os raios gama, cuja irradiação é realizada no Centro de Energia Nuclear na Agricultura Cena -, instituição de pesquisa da Universidade de São Paulo – USP, Piracicaba, São Paulo. O programa
de melhoramento genético de arroz da Epagri desenvolveu a primeira cultivar brasileira oriunda de
mutação induzida – chamada SCS 114 Andosan (ISHIY, et al., 2006; ISHIY, et al., 2005).
O objetivo deste trabalho é apresentar os resultados obtidos no melhoramento genético de arroz
irrigado através de mutação induzida, na Epagri, safra 2008/09.
MATERIAL E MÉTODOS
Aproximadamente 100 gramas de semente de sete linhagens (SC 333; SC 213; SC 319; SC 378;
SC 355; SC 173; SC 448) e cinco cultivares (Epagri 106; Epagri 107; Epagri 108; Epagri 109; SCS 115
CL) da Epagri foram irradiadas com raios gama na dose 25 krad, no CENA – USP, safra 2005/06. Em
seguida as sementes foram encaminhas para Epagri (EEI) onde se iniciou o trabalho de melhoramento
genético com a geração M1. Na safra 2006/07 foi cultivada a geração M2 de apenas três materiais (SCS
115 CL, SC 173 e SC 448). Os demais foram armazenados e a geração M2 foi avaliada na safra
2007/08.
Nas gerações M1 a M4 as sementes foram semeadas em caixas com solo arenoso e, quando as
mudas atingiram o estádio de duas a três folhas, foram transplantadas individualmente a campo. Na
geração M1 aproximadamente 100 plantas por família mutante foram cultivadas e colhidas na forma de
bulk uma vez que alelos mutados não são expressos nesta geração, e, portanto, fenotipicamente, todas as
plantas da parcela foram idênticas.
Na geração M2 plantaram-se aproximadamente 800 plantas por família mutante. Selecionaramse progênies quanto a arquitetura de planta, ângulo da folha bandeira, espessura de colmo, tolerância ao
acamamento, tipo de panícula, produtividade, capacidade de perfilhamento e ciclo. As mesmas
avaliações foram feitas nas gerações M3 e M4 acrescidas de qualidade de grão, resistência a brusone e
estatura de plantas. O número de plantas avaliadas nestas gerações foi de aproximadamente 120 plantas
por família mutante. O método de seleção utilizado foi o genealógico.
3
4
5
Biol., M.Sc. Doutoranda em Recursos Genéticos Vegetais, Cooperação Técnico Científica UFSC/Epagri-Estação Experimental de Itajaí, Caixa Postal
277, 88301-970, Itajaí, SC, E-mail: [email protected]
Eng. Agr., Dr. Epagri-Estação Experimental de Itajaí
Eng. Agr., Dr. Laboratório de Melhoramento de Plantas/CENA/USP.
12
145
10
140
Ciclo (dias)
Produtividade (t/ha)
Na safra 2008/09 avaliou-se as gerações M3 e M4. As características que mais sofreram alterações
com a mutação foram produtividade, ciclo, estatura de planta e rendimento de grãos inteiros. A
variabilidade genética obtida para estes caracteres pode ser verificada na Figura 1. Características como
tipo de panícula, qualidade de grão, ângulo da folha bandeira, cor de folhas, exserção de panícula não
sofreram alterações com a mutação.
8
6
4
2
130
125
120
115
0
SCS115CL
Estatura (cm)
135
SC173
SCS115 CL
SC448
140
70
120
60
100
50
80
40
60
30
40
20
20
10
0
SCS115 CL
SC173
SC448
SC173
SC448
0
SCS115 CL
SC173
SC448
Famílias mutantes
Figura 1. Variabilidade genética em famílias mutantes de arroz irrigado M4, para os caracteres
produtividade, ciclo, estatura de planta e rendimento de grãos inteiros.
A cultivar SCS 115 CL e a linhagem SC 173 originais possuem uma desvantagem por serem altas
(110 cm e 120 cm, respectivamente) e portanto, mais suscetíveis ao acamamento. Buscou-se através de
mutação induzida reduzir a estatura de planta desses materiais, e para linhagem SC 448 apenas melhorar
desempenho em produtividade. Na geração M4, observa-se através da Tabela 1, que a mutação induzida
foi eficiente para reduzir a estatura de planta dos três materiais. No entanto, em relação a produtividade
e rendimento de grãos inteiros apenas a família mutante de SC 173 foi melhor que a linhagem original.
A variabilidade foi menor para o caractere ciclo, sendo que as famílias mutantes e as respectivas
originais quase não diferiram. Foi possível selecionar 36 famílias mutantes de SCS 115 CL, 21 de SC
173 e 10 de SC 448. Todas com estatura de planta baixa, produtividades acima de 7 t/ha, ciclo longo e
médio e com bom rendimento de grãos inteiros.
A qualidade do grão em relação ao gesso foi excelente variando de 0 (totalmente translúcido) a 3
(10 % gessado). O tipo de grão também foi satisfatório variando de alongado a muito alongado.
Tabela 1. Produtividade, ciclo, estatura e rendimento de grãos inteiros de famílias mutantes M4
comparadas com a respectiva linhagem ou cultivar original.
Ciclo (dias)1
Estatura (cm)
Linhagens/
Cultivar
SCS
CL
SC 173
SC 448
1
Rendimento de grãos
inteiros (%)
Mutante2 Origina Mutante2 Origina Mutante2 Origina Mutante2
l
l
l
115
5,6
7,5
108
100
108,9
110
47,4
7,8
6,9
= Dias até a floração.
7,4
8,4
120
108
2
120
115
= Média da parcela.
114,5
94,3
120
100
58,8
53,2
Nº famílias
selecionadas
Original
60,3
36
43,27
57,0
21
10
Nos mutantes das demais linhagens e cultivares em M3 o objetivo de trabalhar-se com mutação
induzida foi selecionar plantas com melhor potencial produtivo e/ou melhorar a qualidade de grão
(gesso).
Houve muita variabilidade para produtividade e ciclo (Figura 2). Em produtividade, destaque foi
as famílias mutantes de SC 319, SC 213, SC 342 e Epagri 109, com 9,6 t/ha, 9,7 t/ha, 9,9 t/ha e 10,2
t/ha, respectivamente. O ciclo variou desde curto até longo, sendo que o objetivo é selecionar progênies
de ciclo longo.
160
140
10
Ciclo (dias)
12
8
6
4
2
120
100
80
60
40
20
0
0
SC
339
SC
319
SC
378
SC
333
SC
213
SC
355
SC
342
Ep106 Ep107 Ep108 Ep109
SC
339
SC
319
SC
378
SC
333
SC
213
SC
355
SC Ep106 Ep107 Ep108 Ep109
342
Famílias mutantes
Figura 2. Variabilidade genética em famílias mutantes de arroz irrigado M3, para os caracteres
produtividade e ciclo.
Observa-se na Tabela 2 que foi possível melhorar a produtividade para a maioria das linhagens e
cultivares, com exceção da família mutante de SC 378 que não diferiu da original e das famílias
mutantes de SC 355 e Epagri 106 que foram inferior as originais. O ciclo aumentou para a maioria dos
materiais avaliados.
Tabela 2. Produtividade e ciclo de famílias mutantes M3 comparadas com a respectiva linhagem ou
cultivar original.
Linhagens/
Cultivares
SC 339
SC 319
SC 378
SC 333
SC 213
SC 355
SC 342
Epagri 106
Epagri 107
Epagri 108
Epagri 109
1
Mutante2 Original
8,8
9,6
6,6
8,7
9,7
8,2
9,9
6,2
7,9
9,0
10,2
= Dias até a floração.
7,9
8,0
6,7
7,7
8,9
9,2
7,7
6,7
7,0
7,4
9,0
Ciclo (dias)1
Mutante2 Original
115
116
123
121
128
109
114
96
103
116
120
2
115
120
108
115
115
108
116
78
88
113
110
Nº famílias
selecionadas
27
10
15
11
12
29
17
0
6
6
19
= Média da parcela.
Quanto a qualidade do grão baseada no gesso a variação foi de 0 (totalmente translúcido) a 5
(totalmente gessado) sendo que 90% das progênies segregaram entre 0 e 2 o que é considerado ideal
para arroz branco. Apenas cinco progênies tiveram gesso 4 ou 5 e estas foram selecionadas para
melhoramento de tipos especiais glutinosos de arroz. O tipo de grãos foi excelente variando de alongado
a muito alongado em todas as famílias.
Muitas famílias foram selecionadas por linhagem ou cultivar com boa produtividade, bom gesso e
ciclo longo. Apenas da cultivar Epagri 106 não houve seleção devido ao ciclo ter sido curto para a
maioria das famílias.
Observou-se que tanto nas famílias em M3 quanto nas M4 a maioria foi resistente a brusone com
poucas famílias médio resistentes, e nenhuma suscetível. No entanto, os materiais selecionados serão
avaliados na próxima safra em ensaios específicos para avaliação deste tipo de resistência, tendo em
vista que na safra 2008/09 a incidência do fungo Pyricularia grisea, causador da brusone, foi muito
baixa em Itajaí e região.
CONCLUSÃO
A mutação induzida é um método eficiente como ferramenta no programa de melhoramento da
Epagri, proporcionando geração de variabilidade genética em caracteres quantitativos como
produtividade, ciclo, estatura e rendimento de grãos inteiros
Com base na variabilidade gerada foi possível melhorar a produtividade, a estatura de planta, o
ciclo e o rendimento de grãos inteiros de linhagens e cultivares de arroz irrigado.
BHAT, R.S.; UPADHYAYA, N.M.; CHAUDHURY, A., RAGHAVAN, C.; QIU, F.; WANG, H.; WU,
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5. RISCO DE FRIO NO PERÍODO REPRODUTIVO DO ARROZ IRRIGADO NO
RIO GRANDE DO SUL
Silvio Steinmetz6, Ivan Rodrigues de Almeida2, Carlos Reisser Júnior2, Ronaldo Matzenauer3, Bernadete Radin3, Solismar
Damé Prestes4
Palavras-chave: temperatura mínima do ar, regionalização, mudanças climáticas
INTRODUÇÃO
O Rio Grande do Sul é o maior produtor de arroz irrigado do Brasil, tendo contribuído, na safra
2007/2008, com 61% da produção nacional (CONAB, 2008).
A ocorrência de baixas temperaturas durante o período reprodutivo é considerado um dos
principais problemas do arroz irrigado no Estado. Estudos anteriores indicam que o risco de frio varia
de acordo com as regiões produtoras, sendo mais crítico nas regiões Litoral Sul e Campanha (MOTA,
1995; STEINMETZ et al., 2001, 2002).
Nos últimos anos, vários estudos têm indicado um aumento na temperatura mínima do ar em
decorrência do aquecimento global. Nas Filipinas, num período de 25 anos (1979-2003), o aumento da
temperatura mínima média anual foi de 1,13°C, sendo o aumento mais expressivo na estação seca
(1,33°C) do que na estação chuvosa (0,80°C) (PENG et al., 2004). No Rio Grande do Sul, num período
de 57 anos (1948-2004), a tendência de aumento da temperatura mínima variou de 0,8°C até os valores
máximos de 1,9, 1,9, 1,7 e 1,9°C, respectivamente, para os meses de dezembro, janeiro, fevereiro e
março (MARQUES et al., 2005). Nesses quatro meses, na região de Pelotas, o número médio de dias
por ano com temperaturas mínimas do ar menores ou iguais a 15ºC, diminuiu 21% no período 19502006 em relação ao período 1893-1950 (STEINMETZ et al., 2007).
Em função do exposto, deduz-se que o risco de frio nos anos atuais é menor do que no passado.
Assim sendo, torna-se necessário atualizar-se, periodicamente, os estudos relacionados com o risco de
frio em arroz irrigado.
O objetivo deste trabalho foi caracterizar o risco de frio nos decêndios de dezembro a março em
quinze localidades produtoras de arroz irrigado no Rio Grande do Sul, considerando-se o período de
1976 a 2005.
MATERIAL E MÉTODOS
Utilizaram-se dados diários de temperatura mínima do ar (Tn) dos meses de dezembro, janeiro,
fevereiro e março de 15 estações meteorológicas situadas nas principais regiões produtoras de arroz
irrigado do Rio Grande do Sul. As estações utilizadas foram: Alegrete, Bagé, Cachoeirinha,
Encruzilhada do Sul, Eldorado do Sul, Maquiné, Capão do Leão (Pelotas), Rio Grande, Santa Maria,
São Borja, São Gabriel, Santana do Livramento, Santa Vitória do Palmar, Taquari e Uruguaiana. Dessas
estações, catorze pertencem ao Inmet ou à Fepagro e a de Capão do Leão é mantida através do convênio
Embrapa/UFPel/Inmet. Esta última, até emancipar-se, estava localizada no município de Pelotas. O
período utilizado, para a maioria das localidades, foi de 1976 a 2005, por ser o último período de 30
anos disponível. Os meses de dezembro a março foram utilizados por coincidir com o período
reprodutivo do arroz irrigado, que varia com a época de semeadura e com o ciclo da cultivar utilizada.
Calculou-se, para cada um dos decêndios, o número médio de dias por ano com temperaturas menores
ou iguais a 15ºC (Tn≤15°C). A partir da soma dos valores decendiais, foram obtidos os totais médios
mensais.
6
Eng. Agrôn., Dr., Pesquisador, Laboratório de Agrometeorologia, Embrapa Clima Temperado, Cx. Postal 403, CEP: 96001-970. E-mail:
[email protected]
2
Embrapa Clima Temperado
3
Fundação Estadual de Pesquisa Agropecuária (Fepagro)
4
Instituto Nacional de Meteorologia (Inmet/8º Disme)
Os valores médios mensais de Tn≤15ºC, envolvendo todas as localidades, foram maiores em
março (6,6 dias ano-1) e dezembro (6,4 dias ano-1), e menores em fevereiro (3,3 dias ano-1) e janeiro (3,0
dias ano-1) (Tabela 1). A análise dos dados, por localidade, indica que esse padrão geral foi mantido mas
que existem diferenças marcantes entre as localidades. Assim, por exemplo, para os meses de
dezembro, janeiro, fevereiro e março, os valores foram, respectivamente, de 10,0, 4,6, 4,7 e 8,6 dias
ano-1, para Santa Vitória do Palmar, e de 3,6, 1,8, 2,4 e 5,5 dias ano-1, para Uruguaiana. Esses resultados
estão de acordo com os obtidos com séries de dados mais antigas (STEINMETZ et al., 1995, 2002) mas
foram, em geral, menores que aqueles, sugerindo alguma associação com o aquecimento global.
Resultados obtidos recentemente por Steinmetz et al. (2009) confirmam essa hipótese.
Na média de todas as localidades, os valores decendiais foram menores durante os meses de
janeiro e fevereiro e no primeiro decêndio de março (Tabela 1). Embora esse padrão geral seja mantido,
verifica-se que existem grandes diferenças entre as localidades. Observa-se, por exemplo, que o risco de
frio foi mais acentuado, em todos os decêndios, em Santa Vitória do Palmar e Santana do Livramento
do que em Uruguaiana, Santa Maria e Eldorado do Sul (Figura 1). Esses resultados estão de acordo com
os obtidos por Mota (1995) e por Steinmetz et al. (2002).
5,0
4,5
Média dias/ano Tn ≤ 15ºC
4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
1
2
3
Dez
Eldorado do Sul
Santa Vitória do Palmar
1
2
3
1
Jan
2
Fev
Santa Maria
Uruguaiana
3
1
2
3
Mar
Santana do Livramento
Figura 1. Média de dias por ano com temperaturas mínimas do ar menores ou iguais a 15ºC (Tn≤15ºC)
nos decêndios (1, 2 e 3) dos meses de dezembro a março em cinco localidades do Rio Grande do Sul.
Embrapa Clima Temperado, Pelotas, 2009.
CONCLUSÃO
O período de menor risco de ocorrência de temperaturas mínimas do ar menores ou iguais a
15ºC ocorre do primeiro decêndio de janeiro ao primeiro decêndio de março, em quinze localidades do
Rio Grande do Sul, mas existem diferenças acentuadas entre elas.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem ao 8º Distrito de Meteorologia, do Instituto Nacional de Meteorologia (8º
Disme/Inmet) e à Fundação Estadual de Pesquisa Agropecuária (Fepagro) pela cedência dos dados
meteorológicos. Os autores agradecem, também, à Assistente de Pesquisa Denise Duarte dos Santos, da
Embrapa Clima Temperado, pelo auxílio na elaboração deste trabalho.
CONAB. Companhia Nacional de Abastecimento. Acompanhamento da safra brasileira: grãos. safra - 2007/2008.
Agosto/2008. Disponível em: <http://www.conab.gov.br> Acesso em 28 ago. 2008.
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CONGRESSO BRASILEIRO DE AGROMETEOROLOGIA, 16., 2009, Belo Horizonte. Anais. Belo Horizonte: Sociedade
Brasileira de Agrometeorologia, 2009. No prelo.
Tabela 1. Média de dias por ano com temperaturas mínimas do ar menores ou iguais a 15ºC (Tn≤15ºC) nos decêndios (1, 2 e 3) dos meses de dezembro a março e totais médios
mensais (T) em quinze localidades do Rio Grande do Sul. Embrapa Clima Temperado, Pelotas, 2009.
Localidades
Alegrete
Bagé
Cachoerinha
Encruzilhada do Sul
Eldorado do Sul
Maquiné
Capão do Leão (Pelotas)
Rio Grande
Santa Maria
São Borja
São Gabriel
Santana do Livramento
Taquari
Uruguaiana
Média
1
2,4
3,3
2,3
3,8
2,4
3,4
2,4
2,2
2,1
1,4
1,7
3,2
4,2
2,3
1,7
2,6
Dezembro
2
1,5
2,5
1,7
2,9
1,3
2,6
2,1
2,1
1,7
0,5
1,0
2,4
3,2
2,1
1,0
1,9
3
1,6
3,1
1,7
2,0
1,3
3,0
1,7
2,1
1,5
0,6
0,8
3,4
2,6
1,8
0,9
1,9
T
5,5
8,9
5,7
8,7
5,0
9,0
6,2
6,4
5,3
2,5
3,5
9,0
10,0
6,2
3,6
6,4
1
0,9
1,8
1,3
1,6
1,2
2,0
0,8
1,4
0,9
0,3
0,4
1,9
1,7
1,0
0,6
1,2
Janeiro
2
0,5
1,4
0,7
2,0
0,4
1,7
1,0
1,0
0,7
0,7
0,7
1,4
1,5
0,9
0,8
1,0
Média de dias por ano com Tn ≤ 15º C
Fevereiro
3
T
1
2
1,1
2,5
1,0
0,5
1,2
4,4
1,8
1,5
0,7
0,8
0,8
2,7
0,8
4,4
1,3
2,7
0,5
2,1
1,0
0,4
1,1
4,8
1,1
1,1
1,0
2,8
0,7
1,2
1,4
3,8
1,5
1,2
0,6
2,2
1,0
1,1
0,1
0,4
0,7
1,1
0,3
0,8
1,0
1,4
1,3
4,6
2,0
1,4
1,4
4,6
1,8
1,6
0,8
2,7
0,8
0,9
0,4
1,8
0,6
0,9
0,8
3,0
1,1
1,2
3
0,7
1,3
0,5
1,1
0,6
1,2
1,6
1,0
0,7
0,6
0,3
1,2
1,3
1,7
0,9
1,0
T
2,2
4,6
2,1
5,1
2,0
3,4
3,5
3,7
2,8
1,7
2,1
4,6
4,7
3,4
2,4
3,3
1
1,8
1,9
1,0
1,1
1,1
1,4
1,2
1,3
0,8
0,5
0,8
2,0
1,9
0,9
1,0
1,3
Março
2
2,3
2,5
1,4
1,6
1,5
1,9
1,6
1,3
1,3
0,6
1,7
2,1
2,6
1,4
1,2
1,7
3
3,8
3,9
2,8
4,6
2,8
3,5
3,4
3,3
3,4
2,7
3,4
4,7
4,1
3,2
3,3
3,6
T
7,9
8,3
5,2
7,3
5,4
6,8
6,2
5,9
5,5
3,8
5,9
8,8
8,6
5,5
5,5
6,6
6. HERANÇA DA TOLERÂNCIA AO FRIO NA FASE VEGETATIVA EM
ARROZ
Caroline Cabreira7, Renata Pereira da Cruz2
Palavras-chave: temperatura baixa, sobrevivência de plantas, estádio V4
INTRODUÇÃO
O arroz é uma espécie altamente cultivada em diversas regiões do mundo e temperaturas
inadequadas para seu desenvolvimento podem ocasionar perdas significativas em rendimento de grãos
e, em conseqüência, reduções em nível econômico. Segundo Yoshida (1981) a faixa de temperatura
ótima para a cultura se encontra entre 25ºC e 30ºC e temperaturas inferiores a 20ºC, dependendo do
estádio de desenvolvimento, são prejudiciais. No Rio Grande do Sul, a necessidade de tolerância ao frio
está principalmente relacionada à origem tropical (Indica) dos genótipos e à localização geográfica
(subtropical). A obtenção de genótipos tolerantes ao frio nas fases iniciais de germinação e vegetativa é
de extrema importância para o estabelecimento uniforme e rápido da lavoura em semeaduras no início
da primavera, como recomendado atualmente pela pesquisa.
Geralmente os maiores níveis de tolerância ao frio são relatados em genótipos da subespécie
Japônica (MACKILL & LEI, 1997), sendo estes utilizados como as principais fontes de tolerância nos
programas de melhoramento. No entanto, no processo de melhoramento, o progresso genético obtido e
as estratégias a serem adotadas dependerão em grande parte da herdabilidade da característica. Na fase
vegetativa, a tolerância ao frio, relacionada à prevenção da clorose em cultivares Japônicas, é controlada
por um a dois genes maiores (KWAK et al., 1984), sendo que segregação monogênica para tolerância às
temperaturas baixas na geração F2 foi também relatada (NAGAMINE & NAKAGAHRA, 1991). Em
um estudo relacionado à detecção de QTLs para tolerância ao frio na fase vegetativa, um QTL
responsável por aproximadamente 40% da variação fenotípica observada foi localizado no cromossomo
12 (ANDAYA & MACKILL, 2003). Os resultados disponíveis parecem apontar, portanto, para uma
herança simples da tolerância ao frio na fase vegetativa, no entanto estes estudos foram desenvolvidos
com genótipos distintos dos usados rotineiramente nos programas de melhoramento do sul do Brasil, e
neste caso, o comportamento da herança pode ser diferente. Atualmente o Instituto Rio Grandense do
Arroz (IRGA) dispõe de uma metodologia para avaliação da tolerância ao frio na fase vegetativa sob
ambiente controlado (ROSSO et al., 2007). Para se maximizar o uso dessa ferramenta é importante o
conhecimento da herança da tolerância ao frio, para que assim se possa definir a melhor estratégia de
seleção a ser adotada, ou seja, se em gerações iniciais ou em linhagens avançadas.
O objetivo desse trabalho foi verificar a herança da tolerância ao frio na fase vegetativa de
desenvolvimento do arroz.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado na Estação Experimental do Arroz em Cachoeirinha. Foram
utilizados seis genótipos de arroz, sendo três pertencentes à subespécie Japônica tolerantes ao frio
(Alan, Rizabela e L2825CA), e três pertencentes à subespécie Indica, com sensibilidade ou reação
intermediária ao frio (INIA Olimar, IRGA 424 e IRGA 2852-20-4-3-3V). Foram avaliadas dez
populações resultantes dos cruzamentos entre esses seis genótipos. As sementes F1 foram obtidas na
safra 2007/08 e durante o inverno de 2008 as plantas F 1 foram cultivadas em casa-de-vegetação para
obtenção das sementes F2. A instalação do experimento foi iniciada pela seleção das sementes da
geração F2 e dos dois genitores, utilizando-se somente sementes bem formadas e livres de contaminação
aparente por fungos. As mesmas foram distribuídas sobre papel germinador em placas de Petri. Foi
7
Graduanda em Ciências Biológicas Bacharelado- UNISINOS, Bolsista CNPq Equipe de Melhoramento Genético do Instituto Rio Grandense do Arroz
(IRGA), Av. Bonifácio Carvalho Bernardes, 1494, CEP 94.930-090, Cachoeirinha, RS, Brasil. email : [email protected]
2
Dra., Pesquisadora do Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA)
preparada uma solução fungicida (Vitavax – Thiram 200 SC) na concentração de 50mg/L para
umedecimento do papel germinador e a seguir as placas de Petri foram colocadas em câmara BOD à
28ºC durante sete dias. Após este período as sementes pré-germinadas foram transplantadas em
bandejas contendo solo orgânico. Foram utilizadas três bandejas por população, cada bandeja com 130
plantas F2 e dez plantas de cada genitor. Os genitores foram incluídos como testemunhas nos
experimentos por apresentarem reação conhecida ao frio. Após a realização dos transplantes todas as
bandejas foram mantidas em casa-de-vegetação (28°C) até as plantas atingirem o estádio V4. Neste
momento, as bandejas foram transferidas para a sala climatizada, onde permaneceram por dez dias a
10ºC. Após este período, o material foi novamente levado para a casa-de-vegetação, onde após sete dias
de recuperação a 28°C, foi feita a avaliação da sobrevivência das plantas.
Os genitores foram avaliados pela análise de variância da porcentagem de sobrevivência de
plantas num delineamento em blocos casualizados com número variável de repetições. O número de
repetições para cada genitor variou devido ao fato de que alguns genitores estavam incluídos em três
cruzamentos (o que equivaleu a três repetições) e outros, por exemplo, estavam incluídos em seis
(equivalendo a seis repetições) e todas as repetições (cruzamentos) em que apareciam foram incluídas
na anova. A comparação de médias dos genitores foi feita pelo teste dos mínimos quadrados em função
do número variável de repetições (SAS, 2000).
Nas populações F2 foi feita uma contagem do número de plantas sobreviventes e não
sobreviventes e os dados obtidos foram submetidos ao teste de Qui-quadrado para verificar seu ajuste às
proporções teóricas esperadas para um e dois genes independentes segregando e dois genes com
epistasia. Os valores do teste de Qui-quadrado foram obtidos pela fórmula:
χ2 = Σ (Fo – Fe)2 / Fe, onde:
Fo = freqüência observada para cada classe;
Fe = freqüência esperada para cada classe, com base na proporção mendeliana.
A avaliação da porcentagem de sobrevivência de plantas dos seis genitores utilizados neste
estudo demonstra uma ampla variação, conforme análise Anova (Tabela 1). Obteve-se desde 2,5% de
sobrevivência no genitor sensível IRGA 424 até 97,7% no genitor tolerante Rizabela (Tabela 2). Assim,
de acordo com os resultados obtidos observa-se que os genitores Rizabela, L2825CA e Alan
apresentaram reação de tolerância ao frio, com porcentagem de sobrevivência acima de 70%, a cultivar
INIA Olimar apresentou reação intermediária ao frio, com sobrevivência entre 30 e 70% e a cultivar
IRGA 424 e a linhagem IRGA 2852-20-4-3-3V se mostraram sensíveis ao frio com sobrevivência
abaixo de 30% (Tabela 2).
Os resultados obtidos com relação à avaliação da sobrevivência de plantas da geração F2 após a
exposição à temperatura de 10°C revelaram que nos cruzamentos em que há pela menos um genótipo
tolerante envolvido houve um predomínio de plantas vivas em relação às mortas (Tabela 3). Isto indica
claramente uma relação de dominância dos alelos que condicionam a tolerância sobre os envolvidos na
sensibilidade ao frio nos cruzamentos estudados.
Nos dois cruzamentos envolvendo um genótipo sensível e o intermediário houve, como
esperado, predomínio de plantas mortas, sendo que no cruzamento entre os dois genótipos sensíveis ao
frio não houve sobrevivência de plantas, todas morreram após a exposição ao frio.
Tabela 1. Análise de variância da porcentagem de sobrevivência dos genitores estudados.
Causas de Variação
Genótipo
Bloco
Erro
Total
** Significativo ao nível de 1% de probabilidade.
CV(%)= 19,8%
GL
5
8
27
40
QM
10.207,17**
145,97
114,74
R2 = 0,94
Tabela 2. Porcentagem de sobrevivência de plantas dos seis genitores utilizados no estudo da tolerância
ao frio na fase vegetativa em arroz.
Genótipo
Média
RIZABELA
97,7 a
L2825CA
83,3 b
ALAN
81,8 b
INIA OLIMAR
56,6 c
IRGA 2852-20-4-3-3V
22,2 d
Ir IRGA 424
2,5e
Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo teste dos mínimos quadrados (α = 0,05)
Tabela 3. Número de plantas sobreviventes, não-sobreviventes, total e ajuste do teste de Qui-quadrado
para dez populações F2 de arroz avaliadas quanto à tolerância ao frio na fase vegetativa.
Cruzamento
Número de plantas
Qui Quadrado
Sobreviventes
Não sobreviventes
Total
3:1
15:1
9:7
ALAN (T) x RIZABELA (T)
277
107
384
1,7
306,1**
39,4**
ALAN (T) x L2825CA (T)
334
39
373
42,1**
11,3**
168,0**
RIZABELA (T) x L2825CA (T)
365
13
378
93,7**
5,1
249,6**
ALAN (T) x IRGA 424 (S)
363
17
380
85,4**
2,0
238,2**
ALAN (T) x IRGA 2852-20-4-3-3V (S)
367
17
384
86,7**
2,2
241,3**
RIZABELA (T) x IRGA 2852-20-4-3-3V (S)
231
6
237
63,8**
5,6
163,6**
L2825CA (T) x IRGA 2852-20-4-3-3V (S)
368
17
385
87,0**
2,2
242,1**
IRGA 424 (S) x INIA OLIMAR (I)
12
321
333
905,3**
4,1
219,0**
IRGA 2852-20-4-3-3V (S) x IRGA 424 (S)
0
358
358
1074,0**
23,4**
279,6**
114
127
241
98,6*
696,8**
1,4
IRGA 2852-20-4-3-3V (S) x INIA OLIMAR (I)
χ2.01(1) = 6,64
** Significativo ao nível de 1% de probabilidade, portanto, cruzamentos não enquadrados nas hipóteses testadas.
Os cruzamentos entre os genótipos tolerantes evidenciaram a presença de um gene e dois genes
atuando na herança da tolerância ao frio (interação alélica de dominância), segregando nas populações
ALAN (T) x RIZABELA (T) e RIZABELA (T) x L2825CA (T), respectivamente, enquanto que o
cruzamento ALAN (T) x L2825CA (T) não se adequou a nenhuma das proporções testadas (Tabela 2).
Com relação aos cruzamentos envolvendo um genótipo tolerante e um genótipo sensível ao frio,
todos mostraram segregação compatível com a esperada no caso de dois genes independentes e
dominantes de tolerância (Tabela 3).
O cruzamento entre o genótipo intermediário INIA Olimar e o sensível IRGA 424 evidenciou
dois genes independentes segregando para tolerância ao frio, enquanto que no cruzamento entre INIA
Olimar e o outro genótipo sensível, a linhagem IRGA 2852-20-4-3-3V, a epistasia recessiva dupla entre
os dois genes pode ser uma explicação para a segregação observada. Estes resultados são interessantes
porque apesar de a cultivar IRGA 424, assim como a linhagem IRGA 2852-20-4-3-3V, serem
consideradas sensíveis, esta última apresenta uma porcentagem de sobrevivência em torno de 20%
enquanto que o genótipo IRGA 424 se mostra bem mais sensível, praticamente não apresentando
sobrevivência de plantas. Assim, os resultados obtidos parecem indicar que a cultivar INIA Olimar, com
reação intermediária ao frio, apresenta dois genes com alelos recessivos para a tolerância ao frio, os
quais se manifestam no seu cruzamento com IRGA 424. Já quando cruzada com a linhagem IRGA
2852-20-4-3-3V parece haver complementariedade de genes, indicando que esta linhagem deve possuir
um gene cujo alelo recessivo interage com os genes da INIA Olimar aumentando a porcentagem de
sobrevivência de plantas (Tabela 3). Este gene não se manifesta quando cruzada com a cultivar IRGA
424, que não apresenta nenhum gene de tolerância.
Este é um trabalho preliminar, em que a observação das proporções de plantas sobreviventes e
não-sobreviventes de cada cruzamento, indicou apenas ser necessário o teste de adequação para um e
dois genes independentes e dois genes complementares de diferença entre os genitores. Ele será
continuado pela avaliação das famílias F3 dos cruzamentos tolerante x sensível, as quais permitirão a
avaliação de um número maior de plantas representando cada individuo F2 e a identificação de
heterozigotos.
Apesar da metodologia utilizada restringir os indivíduos avaliados a somente duas classes, ela
foi utilizada por ser a forma de avaliação que vem sendo usualmente empregada pelo Programa de
Melhoramento Genético do IRGA e, por isso, permitir verificar a proporção de genes segregando nas
populações de interesse.
Assim, mesmo de forma preliminar, a análise de Qui-quadrado realizada indica que, nas
populações estudadas, há um a dois genes conferindo a tolerância ao frio, caracterizando uma herança
qualitativa, conforme já descrito na literatura (KWAK et al., 1984; NAGAMINE & NAKAGAHRA,
1991). Isto demonstra que a seleção para este caráter pode ser realizada em gerações segregantes
precoces, porém, o fato da tolerância ser condicionada por genes com alelos dominantes implica em
utilizar populações maiores e teste de progênie para o avanço das gerações e fixação desta
característica.
CONCLUSÕES
Nas populações tolerante x sensível estudadas há dois genes independentes e com alelos
dominantes segregando para tolerância ao frio, enquanto que nas populações envolvendo os genótipos
sensíveis ou com reação intermediária ao frio há um a dois genes complementares com alelos recessivos
segregando para esta característica.
ANDAYA, V.C.; MACKILL, D.J. QTLs conferring cold tolerance at the booting stage of rice using recombinant
inbred lines from a japonica x indica cross. Theoretical and Applied Genetics, v.106, p.1084-1090, 2003.
KWAK, T.S.; VERGARA, B.S.; NANDA, J.S.; COFFMAN, W.R. Inheritance of seedling cold tolerance in rice.
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MACKILL, D.J., LEI, X. Genetic variation for traits related to temperate adaptation of rice cultivars. Crop
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ROSSO, A.F.de; CRUZ, R.P. da; LOPES, S.I.G.; LOPES, M.C.B.; FEDERIZZI, L.C. Phenotypic
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SAS Institute. System for Information. Versão 8.0. Cary: Statistical Analysis System Institute, 2000.
YOSHIDA, S. Fundamentals of rice crop science. Los Baños:International Rice Research Institute, 1981.
Cap.1: Growth and development of the rice plant: p.1-63
7. ALTERAÇÕES NA COMPOSIÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS PELA
TEMPERATURA BAIXA NA FASE VEGETATIVA EM GENÓTIPOS DE
ARROZ
Renata Pereira da Cruz8, Jaqueline Ineu Golombieski2, Maiara Taís Bazana2, Caroline Cabreira3, Taíse Foletto Silveira2,
Bruna Sampaio Roberto2, Leila Picolli da Silva2
Palavras-chave: Oryza sativa, insaturação de membrana, tolerância ao frio
INTRODUÇÃO
A semeadura antecipada (de final de setembro) da cultura do arroz irrigado no Rio Grande do Sul
(RS) é uma das práticas de manejo mais importantes no sentido de garantir a coincidência dos períodos
de perfilhamento e início do período reprodutivo com a maior radiação solar (Mariot et al., 2005). A
ocorrência de temperaturas baixas (mínimas abaixo de 17°C) durante os meses de setembro a novembro
é comum no RS e implica em atraso na germinação e na emergência e diminuição do desenvolvimento
inicial das plântulas de arroz, o que limita a capacidade de competição com plantas daninhas e atrasa
práticas de manejo como adubação nitrogenada em cobertura e início da irrigação. Neste contexto, a
incorporação de tolerância ao frio nas fases iniciais de germinação e plântula é extremamente importante
para permitir um estabelecimento rápido e uniforme da lavoura e garantir, assim, os benefícios da
semeadura antecipada.
Entre os mecanismos fisiológicos envolvidos na resposta diferencial à temperatura baixa em arroz,
a membrana plasmática das células é apontada como sendo o sítio primário de dano, ou seja, o local
onde iniciam os eventos fisiológicos e metabólicos que diferenciam as cultivares tolerantes das sensíveis
(Cruz & Milach, 2000). De acordo com Wang et al. (2006) a exposição à variação de temperatura é um
dos maiores estresses ambientais a que as plantas são submetidas. Muitas espécies de origem temperada
podem desenvolver tolerância quando expostas à mudança ambiental de temperatura, processo esse
conhecido como adaptação térmica que está associada a respostas bioquímicas e fisiológicas, observadas
especialmente pelas modificações de fluidez lipídica das membranas (Hur et al., 2004). Estas
modificações são propiciadas através da ação de enzimas capazes de alterar o nível de insaturação
lipídica das membranas. Por este motivo, a composição em ácidos graxos dos lipídeos que constituem as
membranas biológicas das células vegetais vem sendo estudada como fator chave na sensibilidade ao
frio (Ito & Simpson, 1996). Estudos relacionados a mudanças na composição de ácidos graxos e sua
associação com tolerância ao frio em arroz são escassos na literatura, apesar disso, em um estudo de
variação somaclonal, Bertin et al. (1998) comprovaram que a maior tolerância ao frio encontrada em
alguns somaclones foi relacionada à alterações na composição de ácidos graxos e à maior insaturação
dos mesmos.
Assim, o objetivo do presente trabalho foi verificar se genótipos de arroz com diferentes reações
ao frio na fase vegetativa diferem na composição de ácidos graxos constituintes das membranas
celulares sob temperatura normal e após exposição ao frio.
MATERIAL E MÉTODOS
Para a análise da composição de lipídeos da membrana plasmática foram utilizados 44 genótipos
de arroz (Tabela 1), sendo que os mesmos apresentam origens diferentes e pertencem ao Banco de
Germoplasma do Programa de Melhoramento Genético do IRGA.
Sementes dos 44 genótipos foram semeadas em bandejas (59 x 39 x 6 cm) contendo solo coletado
nas dependências do IRGA. Em cada bandeja foram colocados cinco genótipos, sendo semeados quatro
linhas de 36 cm por genótipo, as quais constituíram uma repetição. Este número de linhas por repetição
8
Pesquisadora, Equipe de Melhoramento Genético do Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA), Av. Bonifácio Carvalho Bernardes, 1494,
CEP 94.930-090, Cachoeirinha, RS, Brasil. email : [email protected]
2
Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
3
Universidade do Vale do Rio dos Sinos (Unisinos)
foi determinado em estudo prévio como sendo o necessário para obter pelo menos 2 gramas de matéria
seca de folhas para extração de lipídeos, ou seja, em torno de 80 plantas.
Tabela 1. Origem e subespécie dos 44 genótipos de arroz utilizados no estudo da composição lipídica e tolerância
ao frio na fase vegetativa. IRGA, 2009
ORIGEM
SUBESPÉCIE
ORIGEM
SUBESPÉCIE
AKITAKOMACHI
DENOMINAÇÃO
Japão
Japônica
ORIZYCA 1
Colômbia
Indica
NORIN 21
Japão
Japônica
ORYZICA LLANOS 5
Colômbia
Indica
YUNLEN 19
China
Japônica
CICA 8
Colômbia
Indica
YUNLEN 2
China
Japônica
METICA 1
Colômbia
Indica
ALAN
EUA
Japônica
BR-IRGA 409
Brasil
Indica
BLUEBELLE
EUA
Japônica
BR-IRGA 410
Brasil
Indica
CALORO 7985
EUA
Japônica
IRGA 416
Brasil
Indica
DAWN
EUA
Japônica
IRGA 417
Brasil
Indica
LEMONT
EUA
Japônica
IRGA 420
Brasil
Indica
MERCURY
EUA
Japônica
IRGA 422CL
Brasil
Indica
NEW REX
EUA
Japônica
IRGA 423
Brasil
Indica
FRANCES
EUA
Japônica
IRGA 424
Brasil
Indica
Rizabela 2
Hungria
Japônica
IRGA 2852-20-4-3-3V
Brasil
Indica
Chile
Itália
Japônica
Japônica
EPAGRI 108
EPAGRI 109
Brasil
Brasil
Indica
Indica
AMAROO
Austrália
Japônica
SUPREMO 1
Brasil
Indica
INIA TACUARI
Uruguai
Japônica
MARAVILHA Básica
Brasil
Japônica
L 2825 CA
Uruguai
Japônica
EEA 406 (MUTANTE)
Brasil
Japônica
EL PASO L 144
Uruguai
Indica
BRS BOJURU
Brasil
Japônica
INIA OLIMAR
Uruguai
Indica
PUSA BASMATI-1
India
Indica
IR60
Filipinas
Indica
JASMINE
India
Indica
IR50
Filipinas
Indica
Oryza rufipogon
Ásia
DIAMANTE
CARNAROLI
DENOMINAÇÃO
Foi utilizado o delineamento completamente casualizado com quatro repetições para cada um
dos tratamentos de temperatura utilizados, frio (10°C) e controle (28°C), totalizando 72 bandejas. Após
a semeadura, o material foi mantido em casa-de-vegetação a 28°C e quando as plantas atingiram o
estádio V4, metade das bandejas (quatro repetições) foi levada para a sala climatizada para exposição ao
estresse por frio (10ºC) por dois dias. As outras 36 bandejas equivalentes a quatro repetições
permaneceram na casa-de-vegetação como controle. Após os dois dias em sala climatizada, foi feita a
coleta das folhas tanto das plantas expostas ao frio como das plantas controle para posterior extração
dos ácidos graxos. A coleta das folhas consistiu no corte na base da planta, colocando-se todas as folhas
de uma mesma repetição em um saco plástico, o qual foi acondicionado em caixas de isopor contendo
gelo.
A extração e determinação de lipídeos foi realizada nos Laboratórios do Núcleo Integrado de
Desenvolvimento de Análises Laboratoriais (NIDAL) do Departamento de Tecnologia de Alimentos da
UFSM, em Santa Maria, RS, conforme descrito a seguir. A metodologia de Bligh & Dyer (1959) foi
utilizada para a extração dos lipídeos após a maceração das folhas. A composição de ácidos graxos foi
determinada por Cromatografia Gasosa, sendo que a gordura foi saponificada e metanolizada com
solução de KOH e então esterificada e metanolizada com solução de H2SO4 (Hartman & Lago, 1973).
Os ácidos graxos metil-esteres foram analisados utilizando um Cromatógrafo Gasoso (Agilent
Technologies - HP 6890) ajustado com uma coluna capilar DB-23 (60m x 0,25mm x 0,25µm) com
detector de ionização com chama. A injeção e a temperatura de detecção foi em torno de 250°C e a
condução pelo gás nitrogênio. A padronização dos ácidos graxos metil-esteres e subseqüentes tempos
de retenção foram usados para a identificação dos ácidos graxos. Os ácidos graxos foram expressos
como porcentagem de ácidos graxos totais contidos no padrão, sendo os dados submetidos à análise de
variância e comparação de médias pelo teste dos mínimos quadrados a 5% de probabilidade.
Para a avaliação da tolerância ao frio dos 44 genótipos de arroz foi utilizado o rebrote das
plantas controle, as quais foram mantidas em casa-de-vegetação até apresentarem 4 folhas. Neste
momento foram levadas para a sala climatizada onde permaneceram por dez dias a 10°C. Após este
período as plantas voltaram para a casa-de-vegetação onde, após sete dias de recuperação a 28°C, foi
feita a avaliação visual da porcentagem de sobrevivência das plantas, utilizando uma escala que variou
de altamente tolerante a altamente sensível (Tabela 2).
Os genótipos de arroz estudados apresentaram uma ampla variação quanto à porcentagem de
sobrevivência das plantas ao frio, de zero até 100%, sendo os mesmos avaliados segundo uma escala
visual nas classes altamente tolerante, tolerante, intermediário, sensível e altamente sensível (Tabela 2).
Tabela 2. Reação ao frio (10 dias a 10°C) na fase vegetativa (V4) após sete dias de recuperação em
casa-de-vegetação (28°C), avaliada como porcentagem de sobrevivência de plantas.
DENOMINAÇÃO
SUBESPÉCIE
TOLERÂNCIA AO FRIO*
AMAROO
Japônica
Altamente tolerante
BRS BOJURU
Japônica
Altamente tolerante
AKITAKOMACHI
Japônica
NORIN 21
YUNLEN 19
DENOMINAÇÃO
SUBESPÉCIE
TOLERÂNCIA AO FRIO
EL PASO L 144
Indica
Sensível
INIA OLIMAR
Indica
Sensível
Tolerante
IR60
Indica
Sensível
Japônica
Tolerante
CICA 8
Indica
Sensível
Japônica
Tolerante
IR50
Indica
Altamente sensível
YUNLEN 2
Japônica
Tolerante
PUSA BASMATI-1
Indica
Altamente sensível
ALAN
Japônica
Tolerante
JASMINE
Indica
Altamente sensível
CALORO 7985
Japônica
Tolerante
ORIZYCA 1
Indica
Altamente sensível
NEW REX
Japônica
Tolerante
ORYZICA LLANOS 5
Indica
Altamente sensível
RIZABELA
Japônica
Tolerante
BR-IRGA 409
Indica
Altamente sensível
DIAMANTE
Japônica
Tolerante
BR-IRGA 410
Indica
Altamente sensível
FRANCES
Japônica
Tolerante
IRGA 416
Indica
Altamente sensível
MARAVILHA
Japônica
Intermediário
IRGA 417
Indica
Altamente sensível
BLUEBELLE
Japônica
Intermediário
IRGA 420
Indica
Altamente sensível
DAWN
Japônica
Intermediário
IRGA 422CL
Indica
Altamente sensível
LEMONT
Japônica
Intermediário
IRGA 423
Indica
Altamente sensível
MERCURY
Japônica
Intermediário
IRGA 424
Indica
Altamente sensível
CARNAROLI
Japônica
Intermediário
IRGA 2852-20-4-3-3V
Indica
Altamente sensível
INIA TACUARI
Japônica
Intermediário
EPAGRI 108
Indica
Altamente sensível
L 2825 CA
Japônica
Intermediário
EPAGRI 109
Indica
Altamente sensível
EEA 406
Japônica
Intermediário
SUPREMO 1
Indica
Altamente sensível
METICA 1
Indica
Altamente sensível
Oryza rufipogon
Altamente sensível
* Escala utilizada: Altamente tolerante = 100% de sobrevivência; Tolerante = entre 70% e 99% de sobrevivência; intermediário = entre 30 e 70% de
sobrevivência; sensível = entre 1 e 30% de sobrevivência; altamente sensível = 0% de sobrevivência.
Observa-se que a maioria dos genótipos Japônica variou de intermediário a altamente tolerante
ao frio, enquanto que os genótipos pertencentes à subespécie Indica se mostraram sensíveis ou
altamente sensíveis ao frio. O acesso da espécie silvestre O. rufipogun se apresentou altamente sensível
ao frio (Tabela 2).
Os dados de ácidos graxos totais obtidos foram divididos em ácidos graxos saturados e
insaturados, somando-se as médias de cada tipo de ácido graxo saturado e insaturado obtidas em cada
repetição de cada tratamento (frio e controle). Os resultados foram sumarizados como apresentado na
Tabela 3, em que os valores de ácidos graxos saturados e insaturados totais foram expressos para cada
classe de reação ao frio. Para tal os genótipos tolerantes e altamente tolerantes foram agrupados na
classe “tolerante” e os genótipos sensíveis e altamente sensíveis foram agrupados na classe “sensível”.
Os valores de ácidos graxos apresentados são os valores médios de ácidos graxos saturados e
insaturados de todos os genótipos agrupados em uma determinada classe de reação ao frio (Tabela 3).
Em primeiro lugar observa-se que a porcentagem de ácidos graxos insaturados é superior a de
ácidos graxos saturados para todos os genótipos, ficando em torno de 70% dos ácidos graxos totais
enquanto que os saturados correspondem a 30%. Isto é esperado, uma vez que se trata de uma espécie
vegetal, em que a insaturação de lipídeos é superior à saturação. Quando se observa a composição
lipídica nas diferentes classes de tolerância ao frio verifica-se que na temperatura normal de
desenvolvimento para a espécie (28°C), não há diferenças significativas entre as diferentes classes de
tolerância tanto no que se refere aos ácidos graxos saturados quanto insaturados (Tabela 3). Após a
exposição de dois dias à temperatura baixa de 10°C no estádio V4, porém, ocorreu um aumento não
significativo na concentração de ácidos graxos saturados nos genótipos sensíveis ao frio, enquanto que
nos genótipos tolerantes e intermediários esta praticamente não se alterou. Já no caso dos ácidos graxos
insaturados ocorreu o oposto, ou seja, estes diminuíram de forma não significativa sua concentração nos
genótipos sensíveis e intermediários e aumentaram nos tolerantes. Desta forma, as diferenças não
significativas entre as classes de tolerância a 28°C passaram a ser significativas a 10°C, sendo que os
genótipos sensíveis ao frio apresentaram maior quantidade de ácidos graxos saturados e menor de
ácidos graxos insaturados que os tolerantes nesta condição (Tabela 3).
Tabela 3. Médias de porcentagem de ácidos graxos saturados e insaturados totais nas diferentes classes
de reação ao frio obtidas pela avaliação do comportamento de 44 genótipos de arroz.
Reação ao frio
Tolerante
Intermediário
Sensível
Ácidos graxos saturados
28(°C)
10(°C)
Variação
A 28,7 a
A 28,6 a
-0,1
A 29,1 a
A 29,2 ab
0,1
A 29,3 a
A 31,8 b
2,5
Ácidos graxos insaturados
28(°C)
10(°C)
Variação
A 72,0 a
A 72,6 a
0,6
A 72,0 a
A 70,5 a
-1,5
A 71,1 a
A 68,7 b
-2,4
Médias seguidas pela mesma letra minúscula, na coluna, não diferem entre si pelo teste dos mínimos quadrados (α = 0,05)
Médias seguidas pela mesma letra maiúscula, na linha, não diferem entre si pelo teste dos mínimos quadrados (α = 0,05)
Estes dados revelam uma clara tendência à redução na insaturação e aumento na saturação de
ácidos graxos em genótipos sensíveis ao frio na fase vegetativa de desenvolvimento, o que é um forte
indicativo do papel da manutenção da estabilidade da membrana plasmática na tolerância ao frio em
arroz. A continuação deste estudo envolverá a determinação do grau de correlação da insaturação de
ácidos graxos com a tolerância ao frio e a determinação de quais tipos de ácidos graxos tem sua
concentração alterada de forma significativa após a exposição ao frio em arroz.
CONCLUSÕES
Os genótipos de arroz estudados não diferem quanto à composição de ácidos graxos sob
temperatura normal, porém sob temperatura baixa os genótipos sensíveis ao frio apresentam maior
quantidade de ácidos graxos saturados e menor quantidade de ácidos graxos insaturados que genótipos
tolerantes ao frio, podendo ser este um possível mecanismo envolvido na reação diferencial entre
genótipos.
BERTIN, P. et al. Somaclonal variation and chilling tolerance improvement in rice: changes in fatty acid composition. Plant Growth
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8. TOLERÂNCIA DE LINHAGENS E CULTIVARES DE ARROZ IRRIGADO,
EM SISTEMA PRÉ-GERMINADO, A Oryzophagus oryzae
(COLEOPTERA:CURCULIONIDAE)
Rubens Marschalek9, Eduardo Rodrigues Hickel10
Palavras-chave: bicheira-da-raiz, resistência de plantas, Oryza sativa
INTRODUÇÃO
Uma problemática atual, das mais prementes no cultivo do arroz irrigado, é o impacto
ambiental negativo imputado às lavouras. Esta concepção na sociedade advém não somente da água
barrenta, que por vezes chega inadvertidamente aos rios na época de plantio, mas também pelo uso
intensivo de agrotóxicos na água de irrigação, principalmente herbicidas e inseticidas.
No caso do uso de inseticidas, este poderia ser mais adequado se os produtores observassem os
preceitos do manejo integrado de pragas (MIP) ou, mais recentemente, da produção integrada de arroz
irrigado (PIA). Contudo, a implementação do MIP nas lavouras de arroz irrigado ainda não é uma
realidade, embora os segmentos responsáveis pela pesquisa científica insistam que esta é a alternativa
mais racional para o combate às pragas (SOSBAI, 2007; MARTINS & CUNHA, 2007).
Excluindo-se a falta de conscientização dos agricultores, outro fator que dificulta a
implementação do MIP é a falta de alternativas aos inseticidas para o controle eficiente das pragas. No
caso da bicheira-da-raiz, Oryzophagus oryzae (Costa Lima), praga-chave do arroz irrigado no Brasil,
uma alternativa poderia ser a obtenção de cultivares tolerantes ao dano ocasionado pelas larvas do
inseto nas raízes das plantas (ROBINSON et al., 1964; IRWIN, 1996).
A variabilidade genética em relação à resistência a bicheira-da-raiz foi demonstrada em
diversos estudos (MARTINS & TERRES, 1989, 1991; BOTTON, 1994; MARSCHALEK et al., 2005),
nos quais relata-se que a cultivar Dawn é uma das menos atacadas, embora esta cultivar não tenha as
características comerciais exigidas no mercado brasileiro de arroz (SILVA et al., 2003). Assim, em
continuidade ao estudo iniciado por Marschalek et.al (2007), objetivou-se identificar linhagens e
cultivares de arroz irrigado tolerantes ao O. oryzae, as quais deveriam ser capazes de manter suas
produtividades a despeito do ataque da praga.
MATERIAL E MÉTODOS
O ensaio foi conduzido na Epagri-Estação Experimental de Itajaí (SC) durante as safras de
2007/08 e 2008/09. Adotou-se o delineamento de blocos ao acaso com parcelas subdivididas, em quatro
repetições, sendo testadas linhagens e cultivares (fator ‘genótipo’ - subparcelas) (Tabela 1), em parcelas
com e sem aplicação de inseticida (fator ‘controle de bicheira-da-raiz’). As parcelas foram separadas
por taipa com entrada e saída de água independentes.
Os genótipos foram semeados a lanço, em 15/10/2007 (120Kg de sementes/ha) em subparcelas
de 2 x 4m na safra 2007/08, e em 30/10/2008 (100Kg de sementes/ha) em subparcelas de 3,5 x 6m na
safra 2008/09. O sistema de cultivo adotado foi o pré-germinado, executado conforme preconizado pela
Epagri (2005), excetuando-se o controle de pragas e a adubação nitrogenada, realizada em 3 doses de
30Kg N/ha, conforme recomendações da Sosbai (2007). Na safra 2007/08 a inundação definitiva da
área ocorreu em 24/10/2007, sendo mantida até pouco antes da colheita. Na safra 2008/09 a área foi
mantida inundada desde a semeadura. Em ambas as safras o controle de plantas daninhas foi efetuado
com herbicidas em benzedura.
Nas parcelas que receberam tratamento inseticida, aplicou-se o carbofurano (Furadan 50G) na
dose de 500g i.a./ha, aos 10 e aos 60 dias após a semeadura. A segunda aplicação de carbofurano
objetivou apenas assegurar o controle de larvas nas parcelas e, na safra 2008/09, foi antecipada em 30
dias em função da enchente de novembro de 2008.
9
10
Eng. agr., Dr., Epagri/Estação Experimental de Itajaí, C.P. 277, 88301-970 Itajaí, SC, fone: (47) 3341-5224, e-mail: [email protected]
Eng. agr., Dr., Epagri/Estação Experimental de Itajaí.
No terceiro decêndio de novembro, em ambas as safras, o número de larvas foi prospectado em
todos os genótipos das parcelas sem inseticida e em dois genótipos das parcelas com inseticida (apenas
para confirmar a ausência de larvas na parcela). Para esta operação seguiu-se a metodologia de coleta de
amostras proposta pela SOSBAI (2007).
A produtividade de grãos foi estimada com a colheita de uma área de 2 m² em cada subparcela.
Na safra 2008/09, algumas subparcelas foram perdidas, em função de um ataque de pássaros após a
semeadura, e isto levou ao cancelamento de toda uma repetição do ensaio. Os valores de produtividade
foram submetidos à análise da variância, usando-se o programa GENES (UFV) versão 2006.4.1 sendo
calculado o valor de F, e a respectiva probabilidade de erro, para a comparação entre as médias do fator
´controle de bicheira-da-raiz’.
Não houve diferença significativa entre as produtividades de um mesmo genótipo dentro do
fator ‘controle de bicheira-da-raiz’, ou seja, nas duas safras avaliadas, o tratamento com inseticida não
proporcionou ganho de produtividade (Tabela 1). Por certo a produtividade entre genótipos difere,
conforme já demonstrou Marschalek et al. (2007), porém não foi objeto desta pesquisa selecionar
materiais em função desta comparação de produtividade.
Tabela 1. Produtividade média (Kg/ha) de linhagens e cultivares de arroz irrigado e população larval
média de O. oryzae nas safras 2007/08 e 2008/09. Itajaí, SC.
Genótipo
Dawn
Epagri 109
SC 355 ME
SC 389 CL
SC 4213
SCS 112
SCS 114 Andosan
SCSBRS Tio Taka
CV parcelas (%)
Safra 2007/20081
Safra 2008/20092
Com inseticida
Sem inseticida
Com inseticida
Sem inseticida
População Produtividade População Produtividade Produtividade
Produtividade
Larval (nº)
(Kg/ha) Larval (nº)
(Kg/ha)
(Kg/ha)
(Kg/ha)
0
2.667
9,6
2.033
2.872
2.608
7.952
13,8
9.681
9.161
9.299
9.818
15,3
9.353
9.675
9.169
4.228
12,1
4.649
5.938
6.229
9.614
9.605
11.422
10,9
10.193
9.573
9.108
10.752
6,8
10.718
9.631
8.947
0
10.297
11,2
10.137
9.805
9.425
16,20
12,47
1/
Diferença entre as médias de produtividade de um mesmo genótipo não significativas (F=0,022).
Diferença entre as médias de produtividade de um mesmo genótipo não significativas (F=0,628).
Média de três repetições apenas. Não encontrada população larval nas plantas após evento climático
(enchente).
3/
Linhagem não testada na safra 2007/2008.
2/
Marschalek et al. (2007) também já haviam constatado produtividades semelhantes entre
genótipos infestados e isentos da praga em anos anteriores, inclusive inferindo que talvez a condição de
praga da bicheira-da-raiz esteja, de certa forma, superestimada para o arroz irrigado. Neste aspecto, há
que se levar em consideração, além do potencial de recuperação do material genético (tolerância), o
sistema de cultivo adotado, o nível de fertilidade do solo e o montante de insumos aplicados, pois são
fatores determinantes na interação lavoura/praga. Não obstante, nas condições de condução das lavouras
experimentais desta pesquisa, a incidência da bicheira-da-raiz não atingiu níveis para causar perdas
expressivas de produtividade.
Na safra 2007/08 a média da população larval nas parcelas sem inseticida variou de 6,8 a 15,3
larvas por planta (Tabela 1), o que se equipara às médias de população larval que são relatadas em
bibliografia, nas parcelas testemunha de diferentes ensaios de controle da bicheira-da-raiz. Além disso,
estas parcelas apresentavam nítidos sintomas visuais decorrentes do ataque da praga, que estavam
ausentes nas parcelas tratadas com inseticida.
Na safra 2008/09, a população larval estava muito reduzida (uma larva em poucas amostras),
quando da prospecção de larvas nas raízes. Como esta prospecção foi realizada após a enchente de
novembro de 2008, suspeita-se que as larvas tiveram algum comportamento diferenciado a esta
situação, não sendo capturadas no procedimento amostral. Certamente isto não foi devido à falta de
insetos adultos na área, pois os mesmos foram rotineiramente observados nas plantas ou nadando na
água das parcelas.
A princípio, todos os genótipos testados atenderam à hipótese de que, na ausência de controle
da praga, a produtividade é mantida. Em outras palavras, todos os genótipos toleraram o dano que
sofreram nas raízes e se recuperaram para manter a produtividade. Esta assertiva pode não ter todo o
respaldo nos resultados da safra 2008/09, pois não foram encontradas larvas nas plantas. Contudo, a
análise dos resultados de 2007/08 e de anos anteriores (MARSCHALEK et al. 2007) possibilita esta
conclusão.
Robinson et al. (1964) e Irwin (1996) ressaltam que a tolerância à bicheira-da-raiz deverá ser
buscada em materiais que tenham ciclo longo e alta capacidade de enraizamento. Assim, haveria tempo
suficiente, após a passagem da população larval, para as plantas se recuperarem do seccionamento de
raízes. Coincidentemente, todos os materiais testados neste estudo tem estas características e talvez por
isso tenham mantido a produtividade, mesmo com o ataque da praga.
CONCLUSÃO
As cultivares Dawn, Epagri 109, SCS 112, SCS 114 Andosan e SCSBRS Tio Taka e as
linhagens SC 355ME, SC 389CL e SC 421, nas condições de cultivo desta pesquisa, são tolerantes à
bicheira-da-raiz O. oryzae.
AGRADECIMENTOS
À Fapesc, ao CNPq (Projeto Processo 402214/2008-0) pelo suporte financeiro, e a Samuel
Batista dos Santos (Téc. Agr. Assistente de Pesquisa, Epagri) pela dedicação na condução dos ensaios.
BOTTON, M. Resistência varietal e nível de dano de Oryzophagus oryzae (Costa Lima 1936) (Col., Curculionidae) em
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MARSCHALEK, R.; PRANDO, H.F.; STUKER, H.; VIEIRA, J. Avaliação da tolerância de genótipos de arroz ao
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SOSBAI. Arroz irrigado. Recomendações técnicas da pesquisa para o Sul do Brasil. Pelotas: SOSBAI, 2007. 154p.
9. EVOLUÇÃO DE RESISTÊNCIA À Pyricularia grisea EM GENÓTIPOS DO
PROGRAMA DE MELHORAMENTO DE ARROZ DO IRGA
Gustavo R. D. Funck11, Dieter Kempf ², Oneides A. Avozani², Catiane M. dos Santos², Carlos Eduardo B. Leal².
Palavras-chave: doença, resistência horizontal, brusone
INTRODUÇÃO
A brusone, causada pelo fungo Pyricularia grisea, é a mais importante doença do arroz (Oryza
sativa L.) e tem grande capacidade de redução do rendimento da cultura, principalmente em anos em
que as condições climáticas são favoráveis ao seu aparecimento. Também, é um dos fatores importantes
na instabilidade da produtividade nas lavouras de arroz. A busca de cultivares com resistência à esta
doença é uma etapa fundamental para qualquer programa de melhoramento genético, pois esta é uma
das formas mais eficientes de controle.
A principal estratégia utilizada no Programa de Melhoramento Genético do IRGA (PMGAI) tem
sido a avaliação de linhagens e potenciais doadores em condições de alta pressão de inóculo do fungo,
sendo esta a principal característica do método denominado “hot spot” (CORREA-VICTORIA &
ZEIGLER, 1993). Nesse método, são feitas várias avaliações durante o ciclo da cultura, o que permite
que a resistência das plantas se manifeste de forma completa e todos os variantes do patógeno
ocorrentes no local atuem sobre todos os genótipos.
Além da escolha do local com condições naturalmente favoráveis para a expressão da eventual
suscetibilidade das plantas, o PMGAI adota um conjunto de procedimentos que visam a obtenção de
alta pressão e variabilidade de fitopatógenos, especialmente P. grisea, que são: a semeadura em épocas
mais tardias e em condições de sequeiro (irrigação por aspersão), inoculação artificial, uso de faixas
com plantas suscetíveis (bordaduras infestantes) e o uso de adubação que proporcione maior
crescimento vegetativo das plantas, em especial doses elevadas de nitrogênio.
Assim, este estudo teve como objetivo a avaliação da evolução genética à resistência de P.
grisea em genótipos de arroz do PMGAI.
MATERIAL E MÉTODOS
Os experimentos foram instalados em área experimental utilizada tradicionalmente para esta
finalidade na localidade de Areia Grande, em Torres-RS, durante as safras de 2005/06, 2006/07 e
2007/08.
As bordaduras foram semeadas cerca de 20 dias antes do plantio das linhagens a serem testadas
e foram compostas por uma mistura de 10 cultivares dispostas em faixas transversais às linhas das
parcelas, tendo um metro de largura e distanciadas de 3,20m entre si. Compuseram a mistura as
cultivares suscetíveis: Fanny, BR-IRGA 410, IRGA 417, IRGA 418, IRGA 420, IRGA 421, EL Paso L
144, Bluebelle, BRS 7 “Taim” e Epagri 109. As sementes foram misturadas homogeneamente na
proporção de 19% para a cultivar Fanny (altamente suscetível) e 9% para as demais, utilizando-se a
densidade de 500 kg por hectare.
A semeadura das parcelas com o material genético em avaliação, foi realizada em meados de
dezembro, com semeadora mecânica, nas três safras avaliadas. As parcelas foram formadas por uma
linha de três metros de comprimento e distanciadas entre si por 0,30 m e na densidade de 1 g por metro
linear.
Realizou-se a adubação de base com 300 kg ha-1 de fertilizante NPK da fórmula 5-20-30,
incorporada com grade de discos em toda a área, em todos os anos. Já a adubação de cobertura foi
escalonada. Nas bordaduras foram aplicados 300 kg ha-1 de N, divididos em três doses iguais, e nas
parcelas utilizou-se 200 kg de N ha-1 também divididos em três aplicações, de 100, 50 e 50 kg ha-1 ao
longo do estádio vegetativo.
11
Eng. Agr. Dr. em Fitopatologia. Pesquisador do IRGA. Av. Bonifácio Carvalho Bernardes, 1494 CEP 94930-030. Cachoeirinha-RS.e-mail: [email protected]
² Instituto Rio Grandense do Arroz
Após 30 dias da semeadura, as bordaduras foram inoculadas com uma suspensão de esporos de
P. grisea na concentração de 120 mil conídios ml-1, composta por uma mistura de diversos isolados do
fungo obtidos em diversas regiões do Estado do RS.
As plantas daninhas foram controladas com herbicidas pré e pós-emergentes. Para manter
elevada umidade no ambiente e, em complementação às chuvas, usou-se irrigação por aspersão, tantas
vezes quanto necessárias.
Para realização deste trabalho, utilizou-se como base a geração F3 da safra 2005/06, constituída
por 906 linhagens, oriundas de cruzamentos simples (652 linhagens) e cruzamentos triplos (254
linhagens). Na safra seguinte, o material avaliado já se encontrava em F5 por ter avançado duas gerações
no mesmo ano, pois a geração F4 foi conduzida durante o inverno em Penedo (AL).
A avaliação do grau de intensidade de brusone nas folhas foi realizada entre 40 e 50 dias após a
semeadura e nas panículas durante a fase de maturação dos grãos, a partir de R4 (Counce, 2000).
Utilizou-se a escala de avaliação do IRRI (1996), sendo que os genótipos que receberam nota
final entre 0 a 3, foram classificados como resistentes; entre 4 e 6 moderadamente suscetíveis e entre 7 e
9, suscetíveis.
Os dados obtidos mostram que o trabalho foi bem sucedido, na medida em que ocorreu toda a
amplitude de reações esperadas, permitindo a seleção.
No PMGAI a estratégia de seleção para resistência à brusone é indireta, isto é, as populações ou
linhagens são avaliadas no “hot spot” em Torres e ao mesmo tempo é realizada seleção de plantas
individuais em Cachoeirinha, considerando outros caracteres fenotípicos como estatura e arquitetura das
plantas, ciclo, tipo de grãos, etc. Ao final de cada safra, faz-se a análise das informações e elimina-se as
progênies originárias de populações ou linhagens suscetíveis à brusone, com base nas avaliações de
Torres.
Na safra 2007/08 pode-se observar que o PMGAI vem obtendo uma evolução genética para
resistência à brusone tanto na folha quanto na panícula. Para exemplificar, observa-se nas Figuras 1 e 2
a porcentagem crescente de linhagens resistentes à brusone pertencentes ao mesmo grupo de genótipos
avaliados em três gerações sucessivas, contemplando a geração F3 (safra 2005/06), passando para F5
(safra 2006/07) até o grupo de parcelas de observação (safra atual - 2007/08).
A Figura 1 mostra a evolução genética obtida para a brusone das folhas. Os resultados mostram
que a porcentagem de genótipos resistentes aumentou de 9,4% para 45,4% na safra seguinte e
atualmente está em 65%. Também se observa nessa figura, a diminuição de genótipos suscetíveis à
brusone da folha, de 24,6% para 1,7%, no mesmo período.
Semelhante ao que ocorreu com a resistência à brusone nas folhas, a Figura 2 mostra a evolução
genética para a resistência à brusone na panícula, que aumentou de 50,9% nos genótipos F 3,
estabilizando-se em 73,3% nas safras seguintes. Ao mesmo tempo em que os genótipos resistentes
aumentaram a proporcionalidade de resistência à brusone nas panículas, os genótipos suscetíveis
diminuíram de 37,7 % (geração F3 - safra 2005/06) para 11,7 % (grupo PO - safra 2007/08).
CONCLUSÕES
Os resultados demonstram que o “método hot spot” está sendo eficiente para identificação das
reações nas folhas e nas panículas e que o processo de seleção indireto tem proporcionado evolução
genética para resistência à P. grisea. Com isso, pode-se inferir que o PMGAI está adotando uma
metodologia adequada e eficiente, o que proporcionará o desenvolvimento de novas cultivares de arroz
irrigado resistentes à brusone.
100
Re s is te nte (0-3)
FOLHAS
90
M ode r. Sus ce t. (4-6)
Sus ce tive l (7-9)
% Genótipos / classe
80
66,0
70
65,0
60
51,4
50
40
45,4
30
33,3
24,6
20
10
3,2
1,7
0
F3 ( s afra 2005/06)
F5 (s afra 2006/07)
PO (s afra 2007/08)
Ge raçõe s avaliadas e m cada s afra
Figura 1. Evolução genética para resistência à brusone nas folhas em genótipos do Programa de
Melhoramento Genético do IRGA. EEA/IRGA, 2008.
100
PANÍCULAS
90
% Genótipos / classe
80
73,3
73,3
70
60
50,9
Re s is te nte (0-3)
50
M ode r. Sus ce t. (4-6)
Sus ce tive l (7-9)
40
30
37,7
15,9
15,0
11,4
10,8
11,7
F3 (safra 2005/06)
F5 (safra 2006/07)
20
10
0
PO (safra 2007/08)
Ge raçõe s avaliadas e m cada s afra
Figura 2. Evolução genética para resistência à brusone nas panículas em genótipos do Programa de
Melhoramento Genético do IRGA. EEA/IRGA, 2008.
CORREA-VICTORIA, F.J.; ZEIGLER, R.S. Pathogenic variability in Pyricularia grisea at a rice blast
“hot spot” breeding site in eastern Colombia. Plant Disease, 77: 1029-1035. 1993
COUNCE, P.; KEISLING, T.C.; MITCHELL, A.J. A uniform, objetive and adaptative system for
expressing rice development. Crop Science, Madison, v.40, n.2, p. 436-443, 2000.
INTERNATIONAL RICE RESEARCH INSTITUTE. Standard evaluation system for rice, 4 th Edition.
Manila- Philippines, 1996.
10. AVALIAÇÃO DE ARROZ DE TERRAS ALTAS DO GRUPO INDICA, SOB
CONDIÇÕES DE IRRIGAÇÃO ADEQUADA E DE DEFICIÊNCIA HÍDRICA
Cleber Morais Guimarães12, Flávio Breseghello1, Adriano Pereira de Castro1, Luís Fernando Stone1,
Odilon Peixoto de Morais Júnior2
Palavras-chave: Produtividade, genótipos, melhoramento
INTRODUÇÃO
O cultivo do arroz de terras altas (Oryza sativa L.) destaca-se na região dos Cerrados, onde
ocorre distribuição irregular de chuva, mesmo durante o desenvolvimento normal da cultura,
principalmente nos meses de janeiro e fevereiro. Durante esse período, a reposição da água transpirada
pela planta pode ser inadequada, o que faz com que a planta entre em déficit hídrico e sua capacidade
produtiva seja comprometida. Nessas circunstâncias, a irrigação complementar torna-se necessária para
manter o crescimento e a produtividade da planta. Considerando-se o exposto, é recomendável que as
novas cultivares apresentem alto potencial de produtividade para atender aos sistemas irrigados por
aspersão e adaptabilidade a esses períodos de deficiência hídrica, portanto o objetivo do trabalho foi
avaliar o comportamento produtivo de genótipos de arroz de terras altas do grupo indica, em ambientes
de irrigação adequada e de deficiência hídrica.
MATERIAL E MÉTODOS
Os experimentos foram conduzidos em um Latossolo Vermelho distrófico, na Estação
Experimental da SEAGRO, em Porangatu-GO, localizada a 13º 18’ 31” S e 49º 06’ 47” W, com
altitude de 391 m e clima Aw, tropical de savana, megatérmico, segundo a classificação de Köppen.
As semeaduras foram efetuadas em 25/05/2008, em parcelas de quatro fileiras de 5 m
espaçadas de 35 cm. A densidade de semeadura foi de 70 sementes por metro. A adubação de plantio
foi de 16, 120 e 64 kg ha-1 de N, P2O5 e K2O, respectivamente. A adubação de cobertura foi efetuada
com 30 kg ha-1 de N, aos 55 dias após a emergência. Adotaram-se as demais práticas agronômicas
recomendadas para a cultura. Foram avaliados 22 genótipos de arroz (Oryza sativa L.) pertencentes ao
grupo indica, em blocos casualizados com três repetições. Foram conduzidos dois experimentos, sendo
que o primeiro recebeu condição adequada de água no solo, -0,025 MPa a 15 cm de profundidade
(Stone et al., 1986), durante todo o desenvolvimento das plantas e o segundo recebeu esta irrigação
apenas até aos 25 dias após a emergência, quando foi iniciada a deficiência hídrica. As irrigações no
experimento irrigado adequadamente e durante a fase sem deficiência hídrica do segundo experimento
foram controladas com tensiômetros, ou seja, novas irrigações de aproximadamente 25 mm foram
efetuadas quando o potencial da água no solo, a 15 cm de profundidade, atingiu -0,025 MPa. Durante o
período de deficiência hídrica aplicou-se aproximadamente metade da lâmina de água aplicada no
experimento sem deficiência hídrica. Avaliou-se a produtividade nos dois tratamentos hídricos pelo
método convencional e agruparam-se os genótipos pelas produtividades nos dois tratamentos hídricos
pelo teste de Skott e Knott.
Verificou-se que a produtividade dos genótipos foi influenciada diferentemente pelos níveis
hídricos, pois a interação genótipos x níveis hídricos foi significativa. Portanto, a análise foi
desmembrada e conduzida individualmente por nível hídrico (Tabela 1).
12
Pesquisador, Embrapa Arroz e Feijão, Rodovia GO-462, km 12, Caixa Postal 179, 75375-000 Santo Antônio de Goiás, GO. E-mail:
[email protected].
2
Uniniversidade Estadual de Goiás.
Tabela 1. Resumo da análise de variância dos dados da produtividade transformados em (x + 0,5)1/2.
Fonte de variação
G.L.
Quadrado médio (produtividade (kg ha-1))
Com deficiência hídrica
Irrigação adequada
ns
Blocos
2
44,807
145,911ns
Genótipos
21
1166,701**
715,187**
Erro
42
31,317
99,074
Total
65
CV (%)
25,08
17,09
** - F significativo a 1%.
Verificou-se que os genótipos produziram diferentemente entre si, tanto no tratamento irrigado
adequadamente como sob deficiência hídrica. Lafitte et al. (2006) também observaram variabilidade na
produtividade de genótipos de arroz quando submetidos à deficiência hídrica. No tratamento irrigado
adequadamente produziu-se em média 3686 kg ha-1 e no tratamento com deficiência hídrica produziu-se
890 kg ha-1 (Tabela 2), portanto o nível da deficiência hídrica aplicada ocasionou uma redução média de
75,8% da produtividade, considerada severa, conforme Jondgee et al. (2006), o que determina o
acionamento de mecanismos de tolerância à deficiência hídrica pela planta.
Tabela 2. Produtividade dos genótipos avaliados sob condições de irrigação adequada e de deficiência
hídrica
Genótipos
Produtividade (kg ha-1)
IRRI 2
IRRI 5
IRRI 7
IRRI 8
IRRI 9
IRRI 11
IRRI 13
IRRI 14
IRRI 16
IRRI 17
IRRI 18
IRRI 19
IRRI 25
IRRI 27
IRRI 31
IRRI 32
IRRI 33
IRRI 34
IRRI 35
IRRI 36
Test 1
Test 2
Média
B6144F-MR-6-0-0
IR70215-65-CPA 2-UBN 2-B-1-1
IR71525-19-1-1
IR71700-247-1-1-2
IR72176-140-1-2-2-3
IR72875-94-3-3-2
IR74371-46-1-1
IR74371-54-1-1
IR77080-B-34-3
IR77080-B-4-2-2
IR77080-B-6-2-2
IR77298-14-1-2
IR78878-53-2-2-4
IR79906-B-192-2-1
IR80013-B-141-4-1
IR80021-B-86-3-4
IR80312-6-B-3-2-B
PSBRC 80
PSBRC 82
UPLRI 7
Primavera
Curinga
Irrigação adequada
7101 A
5488 B
6560 A
4167 B
5268 B
2613 C
4768 B
2357 C
4917 B
2341 C
3286 C
936 D
4595 B
1810 D
3881 B
4143 B
4473 B
1273 D
3024 C
2726 C
4391 B
981 D
3686
Com deficiência hídrica
2155 A
1387 B
821 C
0 C
2701 A
1613 B
0 C
0 C
2196 A
0 C
1280 B
0 C
0 C
243 C
1143 B
0 C
1979 A
1107 B
1047 B
1905 A
0 C
0 C
890
Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem significativamente entre si (Teste Scott e Knott a 5%).
O teste de Scott e Knott classificou os genótipos em quatro grupos no tratamento irrigado
adequadamente. O mais produtivo foi composto pelo genótipos B6144F-MR-6-0-0 e IR71525-19-1-1,
com 7101 kg ha-1 e 6560 kg ha-1, respectivamente. O mesmo teste classificou os genótipos em três
grupos no tratamento com deficiência hídrica. O grupo mais produtivo foi composto pelos genótipos
B6144F-MR-6-0-0, IR72176-140-1-2-2-3, IR77080-B-34-3, IR80312-6-B-3-2-B e UPLRI 7, com 2155
kg ha-1, 2701 kg ha-1, 2196 kg ha-1, 1979 kg ha-1 e 1905 kg ha-1, respectivamente. Entre os genótipos
avaliados, o B6144F-MR-6-0-0 foi classificado simultaneamente nos grupos mais produtivos dos
tratamentos com irrigação adequada e com deficiência hídrica. O genótipo IR71525-19-1-1, produtivo
no tratamento irrigado adequadamente, foi classificado no grupo menos produtivo no tratamento com
deficiência hídrica, enquanto os genótipos IR72176-140-1-2-2-3, IR77080-B-34-3 e IR80312-6-B-3-2B, mais produtivos no tratamento com deficiência hídrica, foram classificados no segundo grupo mais
produtivo quando irrigados adequadamente, e o UPLRI 7, apenas no terceiro grupo mais produtivo.
CONCLUSÕES
1. Os genótipos de arroz avaliados diferem quanto ao potencial produtivo e respondem diferentemente
às condições hídricas.
2. Os genótipos B6144F-MR-6-0-0 e IR71525-19-1-1 foram os mais produtivos quando irrigados
adequadamente.
3. Os genótipos B6144F-MR-6-0-0, IR72176-140-1-2-2-3, IR77080-B-34-3, IR80312-6-B-3-2-B, e
UPLRI 7, foram os mais produtivos sob condições de deficiência hídrica.
4. O genótipo B6144F-MR-6-0-0 foi classificado simultaneamente nos grupos mais produtivos dos
tratamentos com irrigação adequada e com deficiência hídrica. Este material pode ser usado nos
programas de melhoramento de arroz irrigado e de terras altas, podendo contribuir para o
desenvolvimento de linhagens de ampla adaptação e estabilidade de produção.
AGRADECIMENTOS
Ao auxiliar Ramatis Justino da Silva, pelo auxílio na condução dessa pesquisa, e à Estação
Experimental da SEAGRO, em Porangatu, pela disponibilização da infraestrutura.
GUIMARÃES, C.M.; STONE, L.F.; RANGEL, P.H.N.; FERREIRA, M.E.; RODRIGUES, C.A.P.
Resistência à seca. II. Avaliação de genótipos de arroz de terras altas em condições de campo. In:
CONGRESSO BRASILEIRO DA CADEIA PRODUTIVA DE ARROZ, 2.; REUNIÃO NACIONAL
DE PESQUISA DE ARROZ, 8., 2006, Brasília. Anais... Santo Antônio de Goiás: Embrapa Arroz e
Feijão, 2006. 1 CD-ROM. (Embrapa Arroz e Feijão. Documentos, 196).
JONGDEE, B; PANTUWAN, G.; FUKAI, S; FISCHER, K. Improving drought tolerance in rainfed
lowland rice: an example from Thailand. Agricultural Water Management, Amsterdam, v.80, p.225240, 2006.
LAFITTE, H.R.; LI, Z.K.; VIJAYAKUMAR, C.H.M; GAO, Y.M.; SHI, Y.; XU, J.L.; FU, B.Y.; YU,
S.B.; ALI, A.J.; DOMINGO, J.; MAGHIRANG, R.; TORRES, R.; MACKILL, D. Improvement of rice
drought tolerance through backcross breeding: Evaluation of donors and selection in drought nurseries.
Field Crops Research, Amsterdam, v.97, p.77-86, 2006.
STONE, L.F.; MOREIRA, J.A.A.; SILVA, S.C. da. Tensão da água do solo e produtividade do
arroz. Goiânia: EMBRAPA-CNPAF, 1986. 6p. (EMBRAPA-CNPAF. Comunicado Técnico, 19).
11. COMPORTAMENTO DE LINHAGENS DE ARROZ IRRIGADO DA
EMBRAPA À TOXIDEZ DE FERRO – SAFRA 2008/09
Ariano M. de Magalhães Jr.13, Paulo R. R. Fagundes1, Daniel F. Franco1, Alcides Severo1, Gabriela de Magalhães da
Fonseca14, Leandro José de Oliveira von Hausen2, Maurício Turati2
Palavras-chave: melhoramento genético, seleção, tolerância
INTRODUÇÃO
No Rio Grande do Sul, até o final da década de setenta, raramente foi observado problemas com
toxidez por ferro, quando as cultivares do tipo intermediário e tradicional predominavam na orizicultura
do sul do Brasil. Com o advento das cultivares modernas, de porte baixo, com alto potencial produtivo,
porém mais suscetíveis ao problema que as anteriores, aumentou a freqüência e a intensidade dos
relatos de ocorrência desta injúria no estado (Gomes et al., 1990).
A toxidez por ferro pode ser direta ou indireta. A toxidez direta está relacionada com a absorção
excessiva do elemento pela planta, o que lhe danifica as células (Vahl, 1991). Um sintoma característico
aparece inicialmente nas folhas mais jovens, onde o elemento se concentra em pequenas manchas de cor
castanha (Bienfait, 1985). Em estágios mais avançados de toxidez, ocorrem necrose e morte das folhas.
As folhas tornam-se cloróticas porque o ferro é necessário para a síntese de alguns dos complexos
clorofila-proteína no cloroplasto. A baixa mobilidade do ferro deve-se, provavelmente, a sua
precipitação nas folhas mais velhas na forma de óxidos ou fosfatos insolúveis ou à formação de
complexos com a fitoferritina, uma proteína de ligação de ferro encontrada na folha e em outras partes
da planta (Oh et al., 1996). A toxidez indireta resulta da limitação à absorção pelas plantas de diversos
nutrientes, como cálcio, magnésio, potássio, fósforo e do próprio ferro, devido à precipitação do ferro
sobre a epiderme das raízes do arroz. A formação de uma camada de óxido férrico bloqueia os sítios de
absorção de nutrientes nas raízes, resultando em deficiências nutricionais múltiplas. Os sintomas desse
tipo de deficiência consistem em atrofia das plantas, redução do afilhamento, alaranjamento das folhas e
recobrimento das raízes por camadas avermelhadas de óxidos de ferro. Devido à deposição de ferro nas
raízes, estas apresentam elevadíssimos teores do elemento e, aparentemente, os sintomas de toxidez
mantêm relação bastante estreita com esses teores (Vahl, 1991; Barbosa Filho et al., 1994). A toxidez
indireta é a forma predominante nas condições brasileiras e a mais importante. Sua ocorrência em
lavouras de arroz pode causar reduções de 10 a 80% na produtividade (Bacha, 1991).
Visando evitar os efeitos da toxicidade por ferro em lavouras de arroz irrigado tem-se selecionado
genótipos que apresentam variabilidade para o caráter (Magalhães Jr. et al., 2007). Sendo assim, o
objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de linhagens elite do programa de melhoramento
genético de arroz irrigado da Embrapa, frente ao estresse provocado pelo excesso de ferro, na safra
2008/09.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado no campo experimental da Estação de Terras Baixas da Embrapa
Clima Temperado, em Capão do Leão, RS. O solo utilizado foi caracterizado como Planossolo
Hidromórfico eutrófico solódico. A área do experimento foi previamente sistematizada e sofreu a
decapitação da camada correspondente ao horizonte A, acentuando as condições que propiciam a
ocorrência do distúrbio.
O experimento foi composto por 45 linhagens “elite”, oriundas do programa de melhoramento
genético de arroz irrigado da Embrapa, e quatro cultivares comerciais de arroz (testemunhas),
distribuídas no delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições, sendo as parcelas
13
14
Embrapa Clima Temperado, BR 392, Km 78, C.P. 403, Pelotas, RS.; e-mail: [email protected]
Estagiário Embrapa Clima Temperado/estudante UFPel-FAEM.
compostas por 4 linhas de três metros de comprimento, espaçadas 17,5 cm entre si. Como testemunhas
foram utilizadas as cultivares BRS 6 “Chuí” e IRGA 417 (precoces) e BR IRGA 409 e BRS 7 “Taim”
(ciclo médio). A densidade de semeadura foi de 100 kg ha-1. A irrigação foi mantida permanentemente
após a emergência das plântulas a fim de manter as condições de redução do solo.
A avaliação dos sintomas da toxicidade indireta foi realizada em três épocas, aos 40, 70 e 100 dias
após a emergência das plantas (DAE), que corresponde à 30, 60 e 90 dias após a entrada da água,
respectivamente. A escala de avaliação foi baseada nos sintomas de descoloração (amarelecimento ou
alaranjamento das folhas) e variou de 0 a 9, sendo de 0 a 3, tolerante; 4 e 5, médio tolerante; 6 e 7,
médio suscetível e 8 e 9, suscetível. Para discriminar os tratamentos e as épocas de avaliação quanto à
escala das notas foi realizada análise de variância e aplicação do Teste de Tukey (P < 0,05), utilizando o
programa SAS (1985).
A partir da primeira avaliação (40 DAE), as linhagens e as testemunhas médio suscetível e
suscetível começaram a apresentar sintomas de toxidez por ferro mais evidentes, os quais progrediram e
confirmaram a reação na avaliação aos 70 DAE e aos 100 DAE, sendo a média final apresentada na
Tabela 1, para os dados da safra 2008/09. A maior sensibilidade a toxidez por ferro foi demonstrada
pela linhagem CNAi 10757, cuja nota média atribuída foi 8,2 considerando as três avaliações, sendo
superior ao apresentado pelas cultivares testemunhas IRGA 417 (suscetível) e BR IRGA 409,
reconhecidamente, entre as cultivares indicadas para o cultivo no RS, as que apresentam maior
suscetibilidade à níveis elevados de ferro no solo. Por outro lado, a linhagem BRA050106 apresentou a
melhor reação ao estresse, indicando ser possuidora de alelos que lhe conferem elevado nível de
tolerância. Esta não diferiu significativamente da cultivar BRS Querência, que também se mostrou
tolerante ao excesso de Ferro no solo (Tabela 1). O teste de Tukey (P < 0,05) revelou diferenças
significativas entre as épocas de avaliação, onde 100 DAE apresentou os maiores sintomas de toxidez e
diferiu das demais épocas.
CONCLUSÃO
Os resultados obtidos neste experimento indicam existir variabilidade genética para o caráter
tolerância à toxicidade por ferro dentro do programa de melhoramento de arroz irrigado da Embrapa a
qual pode ser explorada visando contribuir para a mitigação dos efeitos deste distúrbio sobre a atividade
orizícola em áreas passíveis de ocorrência do problema.
BACHA, Ricardo. Avaliação de linhagens e cultivares de arroz irrigado para condições adversas de
solo: toxidez por ferro. 19, 1991. In: Reunião da Cultura do Arroz Irrigado, Balneário Camburiú. Anais.
Florianópolis: EMPASC, 1991.p.156-159.
BARBOSA FILHO, M.P.; DYNIA, J.F.; FAGERIA, N.K. Zinco e ferro na cultura do arroz. Brasília:
EMBRAPA-SPI, p.71, 1994.
BIENFAIT, H.F. Regulated redox process at the plasmalemma of plant root cells and their function on
iron uptake. Journal Bioenerg Biomember, n.17, p.73-83, 1985.
GOMES, A. da S.; SOUSA, R. O.; DIAS, A. D.; MACHADO, M. O.; PAULETTO, E. A. A
problemática da toxicidade do Fe em arroz irrigado no RS. In: REUNIÃONACIONAL DE PESQUISA
DE ARROZ, 4., Anais. Goiânia, CNPAF/EMBRAPA, 1990. p.116
MAGALHÃES JR, A.M de; FAGUNDES, P.R.R; GOMES, A.S; FRANCO, D.F.; SEVERO, A.
Avaliação de linhagens de arroz irrigado à toxicidade por ferro do programa de melhoramento da
Embrapa. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 5 ; REUNIÃO DA CULTURA
DO ARROZ IRRIGADO, 27, 2007, Pelotas. Anais. Pelotas: Embrapa Clima Temperado, 2007. p. 108111.
OH, S-H.; CHO, S-W.; KWON, T-H.; YANG, M-S. Purification and characterization of phytoferritin.
Journal. Biochemestry Molecular Biology n.29, p.540-544. 1996.
SAS -User's Guide: Statistics, Version 5 Edition Cary, NC SAS Institute Inc., 1985. 965 pp.
VAHL, L.C. Toxidez de Ferro em genótipos de arroz irrigado por alagamento. 1991. Tese
(Doutorado em agronomia), Universidade Federal de Pelotas.
Tabela 1. Reação de genótipos de arroz irrigado à toxicidade por ferro (0 a 9). Embrapa Clima Temperado. Safra 2008/09.
Genótipos
BRA050106
BRS Querência
BRA050099
AB08004
BRA050101
AB08001
AB07181
AB08003
BRA050054
AB08002
AB08024
BRA050145
BRS 7 Taim
BRA040081
LTB07002
BRA040082
AB06046
BRA050002
LTB07008
BRA02665
BRA040079
Tiba
AB061137
AB06078
LTB07007
CNAi 10756
LTB07006
LTB07013
BRA040291
BRA040286
AB06081
LTB07011
AB06077
LTB07015
LTB07014
AB07182
LTB07010
LTB07001
LTB07009
LTB07017
LTB07004
AB06087
LTB07003
LTB07012
IRGA 417
BR IRGA 409
LTB07005
LTB07016
CNAi 10757
CV%
Médias
Floração 40 DAE** 70 DAE** 100 DAE** Nota Média*
50% (dias)
76
76
87
71
80
72
76
71
76
71
79
86
90
86
87
86
86
89
84
83
87
87
90
91
81
79
83
79
92
83
88
83
94
81
89
83
86
80
85
86
84
94
85
85
84
95
86
87
81
23,25
2,7
2,3
3,0
3,7
3,3
4,0
3,7
4,0
4,3
3,7
4,3
4,3
4,7
5,3
4,7
5,3
5,0
5,3
5,3
5,7
5,0
5,7
5,0
6,3
5,3
6,0
6,0
5,7
5,3
5,7
7,0
6,0
6,7
7,0
6,7
7,0
6,3
7,0
6,0
8,0
7,7
8,3
7,7
8,0
8,0
7,3
8,3
7,3
8,0
2,3
2,3
3,3
3,7
4,3
4,0
4,3
4,3
4,7
5,3
5,0
4,7
4,7
5,3
5,3
5,7
6,3
6,0
5,3
5,7
6,0
6,7
6,7
5,3
6,3
5,3
6,3
6,7
6,0
6,7
6,0
5,7
7,0
5,7
6,3
7,0
7,3
7,3
7,7
7,3
7,7
7,7
7,3
7,3
8,3
8,3
8,0
8,7
8,3
3,0
3,7
3,0
4,0
4,0
3,7
3,7
4,5
4,7
5,5
5,3
6,0
6,0
5,3
6,3
6,0
6,0
6,0
7,0
6,3
6,7
5,7
6,7
7,0
7,0
7,3
6,7
7,0
8,3
7,3
6,7
8,0
6,3
7,3
7,3
6,7
7,3
7,7
8,3
7,3
7,3
7,0
8,0
7,7
7,3
8,3
8,0
8,3
8,3
2,6 a
2,7 a-b
3,1 a-c
3,7 a-d
3,8 a-e
3,8 a-e
3,8 a-e
4,2 a-f
4,5 a-g
4,7 a-h
4,8 a-i
5,0 a-j
5,1 a-j
5,3 a-k
5,4 b-l
5,6 c-m
5,7 c-m
5,7 c-m
5,8 d-m
5,8 d-m
5,8 d-m
6,0 d-m
6,1 d-m
6,2 d-m
6,2 d-m
6,2 d-m
6,3 d-m
6,4 e-m
6,5 e-m
6,5 e-m
6,5 e-m
6,5 e-m
6,6 f-m
6,6 f-m
6,7 f-m
6,8 f-m
7,0 g-m
7,3 h-m
7,3 h-m
7,5 i-m
7,5 i-m
7,6 j-m
7,6 j-m
7,6 j-m
7,8 k-m
8,0 k-m
8,1 l-m
8,1 l-m
8,2 m
5,6 B
5,9 B
6,4 A
6,0
I.REAÇÃO
Tolerante
Tolerante
Tolerante
MédioTolerante
MédioTolerante
MédioTolerante
MédioTolerante
MédioTolerante
MédioTolerante
MédioTolerante
MédioTolerante
MédioTolerante
MédioTolerante
MédioTolerante
MédioTolerante
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Médio Suscetível
Suscetível
Suscetível
Suscetível
Suscetível
Suscetível
Suscetível
Suscetível
Suscetível
Suscetível
Suscetível
* Médias seguidas pela mesma letra minúscula, na coluna, e maiúscula, na linha, não diferem entre si,
pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade.
** 0 a 3, tolerante; 4 e 5, médio tolerante; 6 e 7, médio suscetível e 8 e 9, suscetível
12. EFEITO DA COMPACTAÇÃO DO SOLO SOBRE O ARROZ DOS GRUPOS
JAPONICA E INDICA
Cleber M. Guimarães15, Jaíson Pereira de Oliveira1, Flávio Breseghello1, Sheila Izabel da Silva16, João Leandro de Oliveira 17,
João Paulo Nuno de Sousa3, Fernanda Nunes Ibrahim18
Palavras-chave: características fenotípicas, genótipos
INTRODUÇÃO
As plantas desenvolvem-se melhor em solos com baixa densidade, porém adequada o suficiente
para oferecer bom contato raízes-partículas de solo (Stirzaker et al., 1996). Em solos muito
compactados, pode ocorrer rapidamente a depleção de água e de nutrientes disponíveis ao sistema
radicular, por ele explorar um pequeno volume de solo. Por outro lado, em solos com baixos valores de
densidade, o crescimento deficiente de plantas pode ser devido à menor absorção de nutrientes em
conseqüência do baixo contato solo-raizes (Stirzaker et al., 1996). Conseqüentemente, a absorção de
água e nutrientes será tanto maior quanto maior for a quantidade de raízes presentes em ambientes com
maior disponibilidade de nutrientes e quanto melhor for o contato raízes-partículas do solo. Guimarães
& Moreira (2001) e Medeiros et al. (2005) acrescentaram que a compactação do solo que limitar a taxa
de alongamento radicular e o desenvolvimento das plantas pode também reduzir a produtividade. A
movimentação de máquinas agrícolas pode ocasionar compactação superficial dos solos, que, ao limitar
o desenvolvimento radicular, compromete o crescimento e a produtividade das plantas quando essas
dependem somente da chuva para suprir suas necessidades, principalmente quando ocorre precipitação
pluvial irregular. Em tais condições, as plantas esgotam rapidamente as reservas hídricas disponíveis no
solo, podendo ocorrer severa deficiência hídrica na planta. O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito
da compactação do solo sobre características fenotípicas de genótipos de arroz de terras altas (Oryza
sativa L.) pertencentes aos grupos japonica e indica.
MATERIAL E MÉTODOS
Foram conduzidos dois experimentos em casa-de-vegetação na Embrapa Arroz e Feijão, em
Santo Antônio de Goiás, GO. O primeiro recebeu compactação de 1,4 Mg m-3 na camada superficial do
solo, de 0-20 cm de profundidade, enquanto o outro foi conduzido sob condições normais de
compactação, 1,2 Mg m-3. O solo utilizado foi um Latossolo Vermelho argiloso.
Utilizou-se o delineamento experimental em blocos ao acaso e três repetições. As unidades
experimentais foram colunas de solo, acondicionadas em tubos de PVC de 24,4 cm de diâmetro e 100
cm de altura, onde foram semeadas dez sementes. Foram testados 66 genótipos de arroz de terras altas,
sendo 22 pertencentes ao grupo indica e 44 ao grupo japonica, com ampla variabilidade fenotípica. Sete
dias após a emergência, fez-se o desbaste, deixando-se uma plântula por coluna de solo. A demanda das
plantas por nitrogênio, fósforo e potássio foi suprida com a aplicação de 5 g coluna-1 do formulado 5-3015 na época da semeadura e 2 g coluna-1 de sulfato de amônio em cobertura. A densidade de solo, 1,4
Mg m-3, foi produzida artificialmente com o auxílio de uma prensa hidráulica. O solo usado foi secado
ao ar e passado em peneiras. O experimento sob condições normais de compactação do solo foi irrigado
adequadamente, mantendo-se o seu potencial de água, na camada superficial, acima de - 0,025 MPa
(Stone et al., 1986). O experimento com solo adensado recebeu a mesma lâmina de irrigação aplicada
no experimento sem compactação, que foi monitorada diariamente com balança, porém foi fracionada
entre a superfície e a base das colunas. Avaliou-se a resposta das plantas à compactação quanto ao
perfilhamento, número de folhas maduras, altura e o diâmetro do colmo principal aos 11, 18, 25, 32, 39,
46 e 53 dias após a emergência (DAE). As análises foram feitas com o auxílio de programa
15
Pesquisador, Embrapa Arroz e Feijão, Rodovia GO-462, km12, Caixa Postal 179, 75375-000,
[email protected],
16
Uni-Anhanguera - Goiânia – GO,
17
Universidade Estadual de Goiás - Unidade Universitária de Palmeiras de Goiás-GO
18
UNESP, Campus Experimental de Registro-SP
Santo Antônio de Goiás-GO, E-mail:
computacional e foram baseadas no ajuste pelo método dos quadrados mínimos dos dados (Portes &
Castro, 1991).
Observou-se que o perfilhamento dos genótipos de ambos os grupos de arroz de terras altas,
indica e japonica, aumentou durante todo o período de avaliação, dos 11 dias após a emergência (DAE)
até aos 53 DAE, quando se encerraram as avaliações. Verificou se também que o grupo indica perfilhou
mais que o grupo japonica independentemente do tratamento de compactação, conferindo-lhe maior
vigor vegetativo. Verificou-se também que a compactação afetou o perfilhamento de ambas as espécies.
Ao final do período de avaliação foram observados 24 e 19 perfilhos por planta do grupo indica, sem e
com compactação, respectivamente, e 16 e 11 perfilhos por planta do grupo japonica, sem e com
compactação, respectivamente (Figura 1A e Tabela 1).
Resultados similares foram observados quanto à formação foliar das plantas. Houve um contínuo
aumento do número de folhas por plantas durante todo o período de avaliação. Assim como observado
para o perfilhamento, as plantas do grupo indica foram mais vigorosas, ao apresentar maior número de
folhas verdes completamente desenvolvidas, durante todo o período de avaliação em ambos os
tratamentos, sem e com compactação e que essa diminuiu a formação de folhas de ambas as espécies.
Aos 53 DAE foram observados valores de 68 e 52 folhas completamente desenvolvidas por planta do
grupo indica, sem e com compactação respectivamente, e de 46 e 30 folhas por planta do grupo
japonica, sem e com compactação, respectivamente (Figura 1B, Tabela 1).
B
Folhas verdes (Nº planta-1)
Perfilhamento (Nº planta
-1
)
A
30
25
20
15
.
10
5
0
0
20
40
60
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
20
40
60
Dias após a emergência ( Nº)
Figura 1. Variação do número total de perfilhos (A) e de folhas verdes completamente desenvolvidas
por planta (B) em função do número de dias após a emergência, do arroz de terras altas, nos
tratamentos, sem compactação/grupo indica (♦), sem compactação/grupo japonica (■), com
compactação/grupo indica (▲) e com compactação/grupo japonica (X).
Verificou-se também que a altura do colmo principal aumentou durante o período de avaliação e
que tanto o grupo indica como o japonica tiveram a altura do colmo principal reduzida pela
compactação do solo. Ao final do período foram observados valores de 90,8 cm e 79,0 cm de altura para
as plantas do grupo indica, sem e com compactação e de 115,8 cm e 100,5 cm para as plantas do grupo
japonica, sem e com compactação, respectivamente (Figura 2A e Tabela 1).
Foi constatado efeito positivo da compactação do solo sobre o diâmetro dos colmos aos 11 DAE.
Foram observados 2,7 mm e 2,6 mm, para as plantas do grupo indica e japonica, respectivamente, no
tratamento não compactado e 3,9 mm e 3,5 mm para as plantas do grupo indica e japonica,
respectivamente, sob compactação. Posteriormente houve uma inversão dos resultados e aos 53 DAE
observou se que o tratamento não compactado resultou em plantas com o colmo principal mais espesso
e o compactado com plantas com o colmo principal menos espesso. Finalmente, observou-se que as
plantas do grupo japonica apresentaram colmos mais espessos que as do grupo indica aos 53 DAE
(Figura 2 B e Tabela 1).
AC
Diâm etro colm o principal (m m )
Altura colm o principal (cm )
140
120
100
80
60
40
20
0
0
10
20
30
40
50
12
BD
10
8
6
4
2
-
60
0
20
40
60
Dias após a emergência ( Nº)
Figura 2. Variação da altura (A) e do diâmetro do colmo principal (B) em função do número de dias
após a emergência, do arroz de terras altas, nos tratamentos sem compactação/grupo indica (♦), sem
compactação/grupo japonica (■), com compactação/grupo indica (▲) e com compactação/grupo
japonica (X).
Tabela 1. Número total de perfilhos por planta, número total de folhas verdes completamente
desenvolvidas por planta, altura do colmo principal, diâmetro do colmo principal nos tratamentos, sem
compactação/grupo indica, sem compactação/grupo japonica, com compactação/grupo indica e com
compactação/grupo japonica.
Tratamentos
Equação de regressão
R2
Número total de perfilhos por planta
Sem compactação/grupo indica
Y = 27,55/(1+70,4407- 0,1178X)
0,9960**
Sem compactação/grupo japonica
Y = 18,26/(1+78,1369- 0,1246X)
0,9920**
- 0,0939X
Com compactação/grupo indica
Y = 24,59/(1+45,3312
)
0,9940**
Com compactação/grupo japonica
Y = 14,70/(1+33,5729- 0,0843X)
0,9860**
Número total de folhas verdes completamente desenvolvidas por planta
Y = 73,95/(1+178,1783- 0,1450X)
0,9900**
- 0,1488X
Y = 50,09/(1 +215,2276
)
0,9840**
- 0,1198X
Y = 58,88/(1+76,7118
)
0,9880**
Y = 34,24/(1+77,4177- 0,1205X)
0,9880**
Altura do colmo principal
Y = 97,74/(1+4,0112- 0,0746X)
0,9880**
- 0,0853X
Y = 123,53/(1+6,1141
)
0,9960**
Y = 88,09/(1+2,8350- 0,0605X)
0,9044**
- 0,0699X
Y = 111,39/(1+4,4312
)
0,9565**
Diâmetro do colmo principal
Y = 9,94/(1+8,2372- 0,1024X)
0,9643**
- 0,1080X
Y = 11,28/(1+10.9626
)
0,9900**
Y = 9,29/(1+3,2443- 0,0768X)
0,9860**
-0,0899X
Y = 10,95/(1+5,7842
)
0,9980**
** significativo a 1% de probabilidade.
CONCLUSÕES
1. Os genótipos apresentaram maior diâmetro do colmo principal sob compactação na fase inicial
de desenvolvimento das plantas.
2. A compactação ocasionou redução final do perfilhamento, da formação de folhas e da altura do
colmo principal e de seu diâmetro.
3.
Os genótipos pertencente ao grupo indica apresentaram maior perfilhamento, formação de
folhas e menor altura do colmo principal e de seu diâmetro comparativamente aos genótipos do
grupo japonica.
GUIMARÃES, C.M.; MOREIRA, J.A. Compactação do solo na cultura do arroz de terras altas.
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arroz. Goiânia: EMBRAPA-CNPAF, 1986. 6 p. (EMBRAPA-CNPAF. Comunicado Técnico, 19).
13. ISOLAMENTO DE PARCELAS
NA PREVENÇÃO DE FLUXO GÊNICO EM Oryza sativa L.
Rubens Marschalek19, Jaqueline Nogueira Muniz20, Fabiani da Rocha21, Samuel Batista dos Santos22
Palavras chave: taxa de cruzamento, arroz, hibridação
INTRODUÇÃO
O arroz (Oryza sativa L.) é uma espécie vegetal que, na sua forma domesticada, é autógama
quase absoluta, pois a deiscência das anteras, liberando o pólen, inicia-se um pouco antes da abertura da
lema e da pálea, fazendo com que este caia diretamente sobre o estigma receptivo (tendendo à
cleistogamia) (GONZÁLEZ et al., 1985; MOLDENHAUER & GIBBONS, 2003; SLEPER &
POEHLMAN, 2006). A taxa de fertilização cruzada em arroz tem diferentes estimativas, variando de 1
a 4 % (MOLDENHAUER & GIBBONS, 2003), de 0 a 3% (média de 0,50%) (SLEPER &
POEHLMAN, 2006), e de 0,76% a 0,90% (GEALY et al., 2003; ZHANG et al., 2003; REANO &
PHAM, 1998). Há, no entanto, relatos de taxas superiores a 50% quando se considera o arroz vermelho
ou outras espécies do gênero Oryza (VAUGHAN & MORISHIMA, 2003), embora em outros estudos
com arroz vermelho, esta taxa tenha ficado entre 0,14 a 0,48% (NOLDIN et al., 2002). Gealy &
Estorninos Jr. (2008) obtiveram taxas de cruzamento entre arroz vermelho e cultivado variando de
0,007% (para cultivares de arroz tardias) a 0,25% (para cultivares precoces). Embora as taxas de
cruzamento em arroz revelem-se baixas, a literatura registra cruzamentos em distâncias de até 110m
(SONG et al. 2004).
O relato, por parte de produtores e técnicos, do aparecimento ocasional de genótipos atípicos
(distintos da cultivar implantada na área) em lavouras catarinenses de sementes certificadas gerou a
necessidade de se averiguar a razão disto. Uma das possibilidades seria a ocorrência de cruzamentos na
produção de sementes genéticas e básicas. No entanto, não se descarta a possibilidade de que estas
plantas atípicas possam provir de contaminações presentes na semente (misturas varietais-mecânicas),
ou mesmo, de sementes remanescentes de lavouras anteriores.
A manutenção da pureza das linhagens de arroz e a condução segura das etapas do
melhoramento dependem de informações mais seguras quanto ao fluxo gênico (taxa de fecundação
cruzada). Assim, o objetivo desta pesquisa foi verificar se a distância de três metros, atualmente usada
no estabelecimento das parcelas de semente genética, e o uso de linhas de bordadura, são medidas
suficientes para isolar reprodutivamente o arroz. A hipótese é de que o fluxo gênico é praticamente
anulado com este distanciamento ou com o uso de linhas de bordadura.
MATERIAL E MÉTODOS
Para constatar o cruzamento entre plantas de arroz usou-se como genitor masculino plantas do
acesso “Roxo” (n° 54 do BAG de Arroz da Epagri), com o caráter marcador dominante-parcial “planta
pigmentada” (cor roxa ou ‘purple leaf’), o mesmo usado por Song et al. (2004) e Reano e Pham (1998).
Como genitor feminino, foi usada a cultivar Epagri 107, que apresenta cor de folha (planta) verde.
Ambos os genótipos têm data de florescimento aproximada de 97 a 98 dias após semeadura. O intuito
foi verificar quantas plantas arroxeadas surgiriam na descendência, portanto, resultantes de cruzamento,
e quantas seriam verdes, por conseguinte, oriundas da autofecundação na Epagri 107.
A estimativa da taxa de cruzamento foi idealizada em duas situações complementares, o que
resultou na elaboração de dois ensaios conduzidos paralelamente, em duas repetições. No primeiro
ensaio (1), o genótipo Roxo foi colocado no centro das parcelas, como polinizador, sendo distanciado
do genótipo genitor feminino (Epagri 107: receptora do pólen) pela distância de três metros de lâmina
19
20
21
22
Eng. Agr. Dr., Epagri-Estação Experimental de Itajaí, C.P. 277, 88301-970, Itajaí, SC, Brasil, fone (47)33415224, e-mail [email protected]
Bióloga (ex-bolsista do CNPq no Projeto do Processo 507396/2004-9 Edital CNPq 014/2004)
Eng. Agr., mestranda UDESC/CAV
Assistente de Pesquisa (Téc. Agr.): Epagri-Estação Experimental de Itajaí
de água sem vegetação (tratamento A – Figura 1). No tratamento B, não foi deixado distanciamento
entre estes genótipos (Figura 1). Este ensaio foi transplantado em 27-9-2006, sendo que no centro das
parcelas foram plantadas (escalonadamente) 12 plantas roxas (para assegurar provisão de pólen). O
escalonamento deu-se de forma que quatro sementes da cultivar roxa foram semeadas uma semana
antes da Epagri 107, outras quatro foram semeadas junto com a mesma, e as últimas quatro foram
semeadas uma semana após a semeadura da Epagri 107. As plantas “Roxo” iniciaram o florescimento
em 22-12-06. Plantas de Epagri 107 foram colhidas individualmente em 1-2-2007, num esquema radial
equidistante conforme mostra a Figura 1.
10,2 m
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
3m
x
x
x
●
●
●
●
x
N
●
●
●
●
10,2 m
3m
●
●
●
●
x
x
x
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
x
Fileira n° 2
Fileira n° 3
x
Fileira n° 4
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Figura 1: Esquema geral do Ensaio 1 (croqui) com a demonstração de plantio do Tratamento “A” (a esquerda), com
isolamento de 3 m (retângulos em cinza são plantas de Epagri 107; os em cor preta, são as plantas de Epagri 107
colhidas); e do Tratamento “B” (a direita), sem isolamento. Os 12 pontos no centro das parcelas representam as
plantas da cultivar ‘Roxo’ (no Ensaio 1), ou ‘Epagri 107’ (no Ensaio 2, e, neste caso, as plantas colhidas são
somente as plantas centrais de Epagri 107).
Num segundo ensaio (2), inverteu-se a posição dos genótipos no esquema experimental. A
cultivar Epagri 107 foi colocada no centro das parcelas, igualmente com a finalidade de ser a receptora
de pólen. Esta foi então, cercada de plantas da cultivar Roxo (polinizadora), ora distanciada em três
metros sem vegetação (tratamento A), ora sem este distanciamento (tratamento B). O ensaio foi
transplantado em 11-10-2006, sendo o centro da parcela ocupado por 12 plantas de Epagri 107
semeadas escalonadamente para que houvesse, durante tempo considerável, espiguetas receptivas ao
pólen circunvizinho (Roxo). Por ocasião da maturação dos grãos, optou-se pela colheita de apenas 7 a 8
plantas, dentre as 12 de Epagri 107, cujos florescimentos coincidiram em maior grau com o
florescimento do Roxo, ocorrido em 9-1-2007.
Em ambos os ensaios, excetuando-se as plantas do centro das parcelas, que foram transplantadas
manualmente, as restantes foram transplantadas com transplantadeira motorizada de 6 linhas, ajustada
para o espaçamento de 0,30 x 0,15m. A adubação e demais tratos culturais seguiu as recomendações do
‘Sistema de Produção de Arroz Irrigado em Santa Catarina (EPAGRI, 2005). Condições meteorológicas
no período de 22-12-06 a 10-01-07, época do florescimento nos dois ensaios, foram as seguintes: 88,2
mm de precipitações pluviométricas; umidade relativa média no período, de 78,3%; e ventos numa
velocidade média de 8,22 km/h (Fonte: Epagri-Ciram).
As sementes (progênie), de cada planta de Epagri 107 previamente marcada e colhida (Figura 1),
foram semeadas em julho de 2007 e também em agosto de 2008, em casa de vegetação, para verificar a
porcentagem de surgimento de plantas arroxeadas, que sinalizariam a ocorrência de cruzamento. Foram
assim geradas, por Ensaio, quatro taxas médias de cruzamento, referentes aos dois tratamentos (A e B)
em duas repetições. Compararam-se pois, as médias dos tratamentos A e B.
Os dois ensaios originaram taxas de cruzamento aparentemente conflitantes (Tabela 1). No
Ensaio 1, o isolamento de três metros foi ineficaz para reduzir a taxa de cruzamentos, quando
comparado à falta de isolamento. Já no Ensaio 2, o isolamento de três metros desempenhou significativo
papel na redução da fração detectável do fluxo gênico. O isolamento na distância de 3 metros reduziu a
fecundação cruzada em 60,75% (de 0,0328% para 0,0128%) no Ensaio 1, o que todavia não foi uma
redução significativa, e em 86,50% (de 0,7069% para 0,0954%) no Ensaio 2, o que é uma redução
significativa estatisticamente, indicando que o isolamento tende a ser efetivo, mesmo que a distância
mencionada ainda seja insuficiente para reduzir a zero o fluxo gênico.
Reano & Pham (1998), utilizando o mesmo marcador (cor arroxeada de planta), não
encontraram híbridos entre 600 a 900 sementes testadas em parcelas separadas de 1,5 m. Concluem os
autores, que o fluxo gênico, caso presente, estaria ocorrendo em taxas menores que 0,08%, que foi a
menor taxa encontrada pelos autores (por isso não teria sido detectado) o que condiz com o valor,
também muito baixo (0,0128%) encontrado no presente estudo para genótipos isolados (Tabela 1,
Ensaio 1).
Tabela 1. Número de plântulas avaliadas e porcentagem de plântulas arroxeadas (cruzamento) nos ensaios 1 (Roxo no centro
e Epagri 107 na circunvizinhança) e 2 (Epagri 107 no centro e Roxo na circunvizinhança), com (A) e sem
isolamento (B) de três metros de lâmina de água sem cobertura vegetal.
ENSAIO 1 1
ENSAIO 2 2
Com isolamento (A)
Sem isolamento (B)
Com isolamento (A)
Sem isolamento (B)
Plântulas Cruzamento Plântulas Cruzamento Plântulas Cruzamento Plântulas Cruzamento
(nº)
(%)
(nº)
(%)
(nº)
(%)
(nº)
(%)
Repet.n° 1
65.315
0,0138
26.018
0,0423
14.371
0,0904
11.008
0,6813
Repet.n° 2
83.374
0,0120
29.951
0,0234
16.916
0,1005
10.920
0,7326
Média
0,0128 3
0,0328 3
0,0954 4
0,7069 4
Repet.n° 15
53.379
0,0
70.531
0,0
Repet.n° 25
62.712
0,0
75.508
0,0
1/
Dados obtidos das sementes colhidas, radialmente, das plantas mais próximas à fonte de pólen: no caso das parcelas isoladas pela faixa
de 3m, estas plantas estavam a 3m da fonte de pólen; no caso das parcelas sem isolamento, estas plantas estavam a 0,3m das plantas
doadoras de pólen (distância igual a do espaçamento).
2/
Dados obtidos das sementes colhidas no centro da parcela, isto é, sementes das plantas de Epagri 107.
3/
Diferença não significativa para a porcentagem de cruzamentos nas parcelas isoladas e sem isolamento (F=4,41, p=0,17; CV=41,54%).
4/
Diferença significativa para a porcentagem de cruzamentos nas parcelas isoladas e sem isolamento (F=547,82, p=0,0018; CV=6,51%).
5/
Obtidas da totalidade das sementes das plantas localizadas, radialmente a 3,9 m (fileira n° 4) e 4,8m (fileira n° 7) do centro da parcela,
nas parcelas com isolamento; e nas localizadas radialmente em torno do centro da parcela, em distâncias de 0,6m, 1,5m, 2,4m, 3,3m, 4,2m
e 5,1m, nas parcelas sem isolamento.
Embora a comparação direta denote resultados conflitantes, é preciso considerar a
complementaridade dos ensaios. No primeiro ensaio, a situação reflete a presença de plantas
contaminantes (doadoras de pólen), em meio a um grande grupo de plantas receptoras de pólen, ou seja,
quanto de fluxo gênico seria esperado com ‘baixa pressão’ de pólen contaminante. Já no segundo
ensaio, a situação se inverte, e as plantas receptoras estão sujeitas a uma ‘alta pressão’ de pólen
contaminante. O Ensaio 2 tem maior similaridade com a situação que este estudo se propôs a investigar,
qual seja o plantio próximo de diferentes genótipos em áreas de produção de semente genética. Assim
considerando, o uso da faixa de isolamento de três metros sem plantas, entre os genótipos envolvidos,
torna-se eficiente na redução do fluxo gênico, todavia, não o inibindo por completo, o que seria
imprescindível na produção de semente genética. Este fluxo, no entanto, poderia ter sido impedido por
plantas de bordadura, o que não pode ser avaliado no Ensaio n° 2, visto que o desenho experimental,
neste caso, não possibilitou isto. No entanto, no Ensaio 1 o efeito de linhas de bordadura pôde ser
avaliado, sendo que neste caso o fluxo gênico foi nulo nas plantas isoladas por lâmina de água,
localizadas da fileira n°4 (a 3,9m a partir do centro da parcela), e naquelas da fileira n° 7 (a 4,8m de
distância do centro da parcela, isto é, a 4,8 m do polinizador). De maneira semelhante, nas parcelas sem
o isolamento de lâmina de água, não se constatou fluxo gênico nas plantas situadas à 0,6m, ou mais, da
fonte de pólen (centro da parcela). Assim, o uso e posterior descarte de linhas de bordadura talvez seja
uma estratégia mais eficiente na interrupção do fluxo gênico, que o isolamento de parcelas por meio de
áreas de lâmina de água destituídas de vegetação.
CONCLUSÃO
Nas condições catarinenses de 2006/2007 o isolamento por área de lâmina d’água isenta de
vegetação não impediu o fluxo gênico entre plantas de arroz, quando estas estavam distanciadas em até
três metros, levando à taxas de fecundação da ordem de 0,0128% a 0,0954%
Plantas de arroz em linha (bordadura) atuam como barreira eficiente à dispersão do pólen do
próprio arroz.
AGRADECIMENTOS
Ao CNPq, pelo apoio a este trabalho por meio da Bolsa concedida ao Processo 507396/2004-9,
Edital 014/2004. Ao Prof. Dr. Jefferson Luís Meirelles Coimbra, CAV/UDESC.
EPAGRI. Sistema de produção de arroz irrigado em Santa Catarina. 2.ed. Florianópolis, 2005. 87p. (Epagri. Sistemas de
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14. TEMPERATURA DO SOLO E DESENVOLVIMENTO DA PLANTA DE
ARROZ EM DIFERENTES MANEJOS DE IRRIGAÇÃO POR INUNDAÇÃO
Nereu Augusto Streck23, Ana Paula Schwantes24, Felipe Brendler Oliveira2, Rafael Fighetto Mezzomo, Luiz Fernando
Martini, Luis Antonio de Avila1 e Enio Marchesan1
Palavras-Chave: Arroz irrigado, lâmina de água
INTRODUÇÃO
O Estado do Rio Grande do Sul (RS) é o maior produtor de arroz do Brasil, representando 77%
do arroz irrigado colhido no país, com uma área cultivada de aproximadamente um milhão de hectares e
uma produtividade média de 7,15 ton ha-1 na safra 2008/09. Esta produtividade média de arroz no RS
está abaixo da produtividade alcançada em lavouras que adotam alto nível tecnológico e do potencial
produtivo alcançado em áreas experimentais que é de 11 a 12 t ha-1 (LOPES et al., 2005). Dentre os
fatores que limitam o potencial produtivo da cultura do arroz no Estado, destacam-se fatores bióticos
como alta infestação de plantas daninhas [arroz-vermelho (Oryza sativa L.)], doenças (brusone, causada
pelo fungo Pyricularia grisea) e pragas como o percevejo da panícula (Oebalus poecilus e O.
ypsilongriseus) e fatores abióticos como o estresse térmico, causado pela elevação da temperatura da
água de irrigação, que altera a temperatura do solo (SANTOS et al., 2005). A temperatura do solo é um
dos fatores abióticos que afetam o crescimento e o desenvolvimento das plantas. A atividade
microbiológica, a germinação das sementes, o crescimento radicular, as propriedades físicas do solo, a
evaporação e muitas reações químicas que liberam nutrientes para as plantas são processos dependentes
da temperatura do solo (PREVEDELLO, 1996). Em lavouras de arroz irrigado por inundação, o balanço
de energia e, conseqüentemente, a temperatura do solo, são afetados pela altura da lâmina de água.
Quanto maior a lâmina de água, maior é o calor específico na interface solo-superfície. Como a água é
um recurso natural renovável e sua manutenção nas lavouras de arroz tem um custo ambiental e
financeiro elevado, busca-se minimizar e otimizar seu uso pelo manejo da irrigação. Assim, os objetivos
deste trabalho foram caracterizar o efeito do manejo da água sobre a temperatura do solo em arroz
irrigado por inundação e sua influência sobre algumas variáveis de crescimento e desenvolvimento da
cultura.
MATERIAL E MÉTODOS
Foi conduzido um experimento em campo na área experimental de várzea do Departamento de
Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, nos anos agrícolas 2007/2008 e
2008/2009. O clima da região, segundo a classificação de Köppen, é Cfa subtropical úmido, sem
estação seca definida com verões quentes. O solo da área experimental é um Planossolo Hidromórfico
eutrofico arênico. A cultivar utilizada foi IRGA 422 CL e sua semeadura foi realizada no dia 09 de
novembro de 2007 e no dia 05 de novembro de 2008. O delineamento experimental utilizado foi o
inteiramente casualizado com três repetições. Os tratamentos foram manejos de irrigação: Contínuo (C),
Intermitente (I) e Tardio (T) no ano 2007/2008 e Contínuo (C), Intermitente (I) e Irrigação a banho (IB)
no ano 2008/2009. No primeiro ano, a irrigação iniciou em 06 de dezembro de 2007 nos tratamentos C
e I e no tratamento T iniciou em 18 de dezembro de 2007. No ano 2008/2009, a irrigação iniciou em
28/11/2008 nos três tratamentos. Nos tratamentos C e T manteve-se uma lâmina constante de,
aproximadamente, 10 cm de água e em I irrigou-se a 10 cm e esperou-se que a água fosse
evapotranspirada até que o solo ficava somente saturado para então restabelecer-se a lâmina de 10 cm, e
assim sucessivamente. No tratamento IB eram realizados banhos na área de acordo com as condições
meteorológicas coletadas por uma estação automática em área próxima ao experimento, levando em
consideração precipitação, temperatura e evapotranspiração da cultura. No ano 2007/2008, em uma
repetição de cada tratamento foi instalado um geotermômetro a 5 cm de profundidade. Foi feita uma
23
Professor, Departamento de Fitotecnia, Centro de Ciências Rurais, Universidade Federal de Santa Maria, 97105-900 - Santa Maria, RS - Brasil.
[email protected]
24
Universidade Federal de Santa Maria.
leitura antes do início da irrigação em 30/11/2007 para caracterizar a homogeneidade da área. No
segundo ano, foram instalados dois geotermômetros em duas repetições de cada tratamento, a 5 cm de
profundidade, e foram realizadas leituras entre os dias 05 e 27 de novembro de 2008 para caracterizar a
homogeneidade da área. Após o período inicial da irrigação, em torno de 15 dias, onde ocorrem as
reações de neutralização da acidez do solo, foram feitas leituras diárias em torno das 16 horas, da
temperatura do solo a 5 cm de profundidade e da altura da lâmina de água em cinco pontos próximos
aos geotermômetros. No colmo principal de seis plantas etiquetadas por repetição foram quantificados,
semanalmente, o número de folhas e o comprimento da última e penúltima folhas para cálculo do
Estádio de Haun (HS, folhas) com a equação (HAUN, 1973): HS = (NF – 1) + Ln/Ln-1, em que o NF é
o número de folhas, Ln é o comprimento da última folha (cm) e Ln-1 é o comprimento da penúltima
folha (cm). No colmo principal destas mesmas plantas, foram contados o número final de folhas, a data
do aparecimento do colar da folha bandeira (estádio R2 da escala de COUNCE et al., 2000), data da
antese (estádio R4) e a data de aparecimento do primeiro grão com casca marrom (estádio R8). Além
disso, foi realizada a leitura do comprimento e da largura das folhas 2, 5, 10 e folha-bandeira no colmo
principal para o cálculo da área foliar conforme a equação: AF = (comprimento x largura) x 0,74. Foi
feita a média das datas dos estádios de desenvolvimento nas seis plantas por repetição e depois das três
repetições. As temperaturas mínimas e máximas diárias do ar foram quantificadas em uma estação
meteorológica convencional, pertencente ao 8° Distrito de Meteorologia/ Instituto Nacional de
Meteorologia. A soma térmica diária (STd, °C dia) foi calculada com a equação (ARNOLD, 1960): STd
= (Tm – Tb), em que Tm é a temperatura média diária do ar, calculada pela média aritmética da
temperatura máxima e mínima diária do ar, e Tb é a temperatura base para o arroz, que é definida como
a temperatura mínima abaixo da qual não há desenvolvimento. Assumiu-se uma Tb = 11°C (INFELD et
al., 1998). A soma térmica acumulada (STa, °C dia) das fases EM-R2 e R2-R9 de cada tratamento foi
calculada pelo somatório da soma térmica diária, conforme equação: STa = ΣSTd. A velocidade de
aparecimento de folhas foi estimada pelo filocrono, definido como o tempo, em °C dia, necessário para
aparecimento de uma folha no colmo (WILHELM & McMASTER, 1995). Foi realizada regressão
linear entre HS na haste principal e STa a partir de emergência em cada genótipo (por balde) e época de
semeadura. O filocrono foi estimado como sendo o inverso do coeficiente angular da regressão linear
entre HS e STa a partir da emergência (XUE et al., 2004).
Não houve diferença na estatura final de plantas nos três tratamentos no ano agrícola 2007/2008,
nem na área foliar das folhas 2 e 5 nos dois anos agrícolas (Tabela 1). Para a folha 10, houve diferença
no ano 2008/2009, em que o tratamento C diferiu de IB, mas não de I. A folha-bandeira foi maior em I e
diferiu estatisticamente de IB. O filocrono e o número final de folhas no colmo principal não diferiram
em nenhum dos dois anos agrícolas. Em relação à duração de fases, na fase EM-R2 não houve diferença
no ano 2007/2008, mas em 2008/2009 essa fase foi maior no tratamento IB, que diferiu dos outros dois,
e esse alongamento do período pode ser explicado pela deficiência hídrica ao qual as plantas foram
submetidas nesse tratamento. Na duração da fase R2-R4, não houve diferença significativa nesses dois
anos. Para a fase de enchimento de grãos (R4-R8), houve diferença significativa no primeiro ano
agrícola, mas em 2008/2009 houve redução desse período no tratamento IB, provavelmente devido ao
mesmo estresse hídrico por deficiência que alongou o período EM-R2 nesse tratamento. Na maioria dos
dias do ano 2007/2008, especialmente dias límpidos, a temperatura do solo foi maior no tratamento com
lâmina de água intermitente, indicando uma relação entre temperatura do solo e altura da lâmina de
água. A maior temperatura do solo no tratamento I pode ser explicada pelo menor volume de água na
interface solo-atmosfera que reduz o calor específico, e, conseqüentemente, o fluxo de calor no solo,
que é o componente do balanço de energia na superfície terrestre responsável pelo seu aquecimento.
Esperava-se que a temperatura do solo nos tratamentos C e T fosse similar, já que a lâmina de água
nestes dois tratamentos foi similar (Figura 1a). No entanto, observou-se que em muitos dias a lâmina de
água foi maior no tratamento T (Figura 1a), o que pode ter contribuído para a menor temperatura do
solo verificada neste tratamento.
Tabela 1. Variáveis de crescimento e desenvolvimento de arroz, cultivar IRGA 422CL,
cultivado em três manejos da irrigação por inundação em dois anos agrícolas. Santa Maria, RS.
Variável
Estatura5
AF 2 (cm²)6
AF 5 (cm²)7
AF 10 (cm²)8
AF FB (cm²)9
Filocrono10
NFF11
EM12-R213
R2-R4
R4-R8
EM-R8
Ano 2007/2008
I2
53,2a
2,8a
4,4a
24,3a
29,0a
77,7a
14,2a
933,9a
149,1a
554,0a
1638,8a
1
C
56,7a*
2,1a
4,8a
26,4a
32,5a
76,7a
14,9a
929,6a
150,9a
481,0a
1574,7b
3
T
57,9a
2,0a
4,6a
29,6a
28,6a
76,5a
14,9a
964,1a
140,5a
532,6a
1641a
Ano 2008/2009
I
1,9A
4,6A
23,0AB
27,4A
64,1A
15,3A
927,7B
134,4A
460,6A
1533,6A
C
1,9A
4,3A
24,3A
25,4AB
69,6A
15,5A
922,3B
145,3A
456,1A
1533,6A
IB4
1,8A
3,9A
17,9B
17,9B
70,8A
15,2A
1053,9A
142,9A
332,8B
1520,7A
*Médias seguidas pela mesma letra (minúscula para o ano agrícola 2007/2008 e maiúscula para o ano agrícola 2008/2009) na linha não diferem
entre si pelo teste de Tukey a 5% de erro. C1=tratamento contínuo. I2=tratamento intermitente. T3=tratamento tardio. IB4=Irrigação a banho.
Estatura5=estatura final (cm). AF 26=área foliar da folha 2. AF 57=área foliar da folha 5. AF 108=área foliar da folha 10. AF FB9=área foliar da folha
bandeira. Filocrono10=°C dia folha-1. NFF11=número final de folhas (folhas colmo-1). EM12=emergência. EM-R213, R2-R4, R4-R8, EM-R8=°C dia.
14
(a)
Contínuo
12
Intermitente
Tardio
10
ra d
ltu
A
)
(c
u
g
á
e
in
m
lâ
a
8
6
4
2
0
24/11
4/12
14/12
24/12
3/1
13/1
23/1
2/2
12/2
22/2
3/3
13/3
23/3
14
12
(b)
Contínuo
Intermitente
I. Banho
10
ra d
ltu
A
)
(c
u
g
á
e
in
m
lâ
a
8
6
4
2
0
24/11
4/12
14/12
24/12
3/1
13/1
23/1
Data
2/2
12/2
22/2
4/3
14/3
24/3
Figura 1. Altura da lâmina de água em três manejos da irrigação por inundação em arroz nos
anos agrícolas 2007/2008(a) e 2008/2009(b). Santa Maria, RS.
No ano 2008/2009, a temperatura do solo foi maior no tratamento IB, explicada pela menor
quantidade de água existente nesse tratamento. A temperatura foi maior no tratamento C nesse mesmo
ano em dias límpidos, pela alta incidência de radiação solar e aquecimento da lâmina de água, e isso
ocorreu principalmente ao final do ciclo da cultura. Nota-se também que a temperatura do solo em todos
os tratamentos decresceu ao longo do experimento, nos dois anos agrícolas (Figura 2). Este decréscimo
esteve associado principalmente ao sombreamento da superfície do solo e da água pelo crescimento das
plantas, que levou ao fechamento do dossel e à interceptação pelas plantas da radiação solar incidente.
No entanto, mesmo com o fechamento do dossel, as diferenças de temperatura entre os tratamentos
persistiram (Figura 2).
38
16
(a)
T contínuo
T intermitente
T tardio
HS contínuo
HS intermitente
HS tardio
36
34
tu
ra
p
m
e
T
32
30
14
12
10
8
S
H
40
6
28
26
4
24
2
22
24/11
4/12
14/12
24/12
3/1
13/1
23/1
2/2
12/2
22/2
3/3
13/3
0
23/3
Data
40
14
12
T contínuo
36
T intermitente
34
T I. Banho
32
HS contínuo
30
HS intermitente
10
8
HS I. Banho
28
6
4
26
2
24
22
24/11
S
H
tu
ra
p
m
e
T
38
(b)
4/12
14/12
24/12
3/1
13/1
23/1
2/2
12/2
22/2
4/3
14/3
0
24/3
Data
Figura 2. Temperatura do solo a 5 cm de profundidade e Estádio de Haun (HS) em três manejos da
irrigação por inundação em arroz nos anos agrícolas 2007/2008(a) e 2008/2009(b). Santa Maria, RS.
CONCLUSÕES
O manejo da lâmina de água na irrigação por inundação do arroz afeta a temperatura do solo.
Com inundação intermitente a temperatura do solo é maior do que com inundação contínua, sendo as
maiores diferenças observadas nos dias límpidos e quando a lâmina de água é pequena ou ausente.
O manejo da lâmina de água afeta o desenvolvimento de arroz, de modo que na irrigação a banho
ocorre retardamento do desenvolvimento vegetativo e aceleração no desenvolvimento reprodutivo.
ARNOLD, C.Y. Maximum-minimum temperatures as a basis for computing heat units. Proceedings of the American
Society for Horticultural Sciences, Boston, v.76, n.1, p.682-692, 1960.
COUNCE, P. et al. A uniform, objective, and adaptative system for expressing rice development. Crop Science, Madison,
v.40, n.2, p.436-443, 2000.
CORRÊA, S. Anuário Brasileiro do arroz 2007. Santa Cruz: Gazeta, 2007. 128p.
HAUN, J.R. Visual quantification of wheat development. Agronomy Journal, Madison, v.65, p.116-119, 1973.
INFELD, J.A. et al. Temperatura base e graus-dia durante o período vegetativo de três grupos de cultivares de arroz irrigado.
Revista Brasileira de Agrometeorologia, Santa Maria, v.6, n.2, p.187-191, 1998.
IRGA - Instituto Rio Grandense do Arroz. Dados de safra. Série histórica da área plantada, produção e rendimento.
Disponível em: <http://www.irga.rs.gov.br/dados.htm>. Acesso em: 20 de outubro de 2007.
LOPES, S.I.G. et al. Avaliação do ganho genético do programa de melhoramento do IRGA no período de 1961 a 2004. In:
CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 4., /REUNIÃO DA CULTURA DO ARROZ IRRIGADO, 26.,
2005, Santa Maria. Anais… Santa Maria: Sociedade Sul-Brasileira de Arroz Irrigado, 2005. p.67-69.
PREVEDELLO, C. L. Física do solo com problemas resolvidos. Salesward-Discovery, Curitiba, 446p. 1996.
SANTOS, A. B. et al. Integração de técnicas para maximizar o potencial produtivo de Arroz irrigado em várzeas tropicais.
In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 4., /REUNIÃO DA
WILHELM, W.W.; McMASTER, G.S. Importance of the phyllochron in studying development and growth in grasses. Crop
Science, Madison, v.35, n.1, p.1-3, 1995.
XUE, Q. et al. Predicting leaf appearance in field grown winter wheat: evaluating linear and non-linear models. Ecological
Modelling, Amsterdam v.175, p.261-270, 2004.
15. ENSAIO BIOCLIMÁTICO DE ARROZ IRRIGADO NAS REGIÕES DA
PLANÍCIE COSTEIRA EXTERNA E FRONTEIRA OESTE DO RS
– SAFRA 2008/09
Carlos Henrique Paim Mariot25, Valmir Gaedke Menezes26, Sintia da Costa Trojan27, Daniel da Costa Soares28
Palavras-chave: época de semeadura, genótipo, ciclo
INTRODUÇÃO
Entre as principais práticas de manejo na cultura do arroz irrigado, a época de semeadura ocupa
papel fundamental, quando se buscam aumento e estabilidade do rendimento de grãos, o que é
evidenciado por resultados de pesquisa do IRGA obtidos nos últimos anos (MARIOT et al., 2001, 2002,
2005, 2007; MARIOT & MENEZES, 2008; MENEZES et al., 2003). Dentre os diversos fatores que
interferem no rendimento de grãos da cultura do arroz irrigado no Rio Grande do Sul (RS), destacam-se
as oscilações nas condições meteorológicas que ocorrem durante o seu ciclo de desenvolvimento.
A maior disponibilidade de radiação solar, principalmente durante a fase reprodutiva da cultura
até o enchimento de grãos, é fundamental para obtenção de altos rendimentos (YOSHIDA & PARAO,
1976). Esta condição mais favorável ocorre nos meses de dezembro e janeiro no RS, quando a
densidade de fluxo de radiação solar é máxima. A temperatura é outro fator limitante para a
produtividade da cultura no Estado, sendo que a ocorrência de temperaturas freqüentes iguais ou
inferiores a 15ºC durante a fase reprodutiva, na microsporogênese e no florescimento, pode influenciar
negativamente no rendimento de grãos. Este trabalho teve como objetivo avaliar o rendimento de grãos
de genótipos de arroz irrigado de distintos ciclos em função de época de semeadura em duas regiões do
RS.
MATERIAL E MÉTODOS
Os experimentos foram conduzidos durante a estação de crescimento de 2008/09 na Estação
Experimental do Arroz (EEA) do IRGA, em Cachoeirinha e na Estação Regional da Fronteira Oeste do
IRGA em Uruguaiana, regiões orizícolas da Planície Costeira Externa à Laguna dos Patos e Fronteira
Oeste do RS, respectivamente. O clima destes locais é do tipo Cfa pela classificação de Köppen. As
principais características de acordo com análise de solo das áreas experimentais em Cachoeirinha e
Uruguaiana, respectivamente foram: 16 e 26% de argila; índice SMP: 6,3 e 6,3; 1,4 e 3,6% de matéria
orgânica; 35,5 e 12,2 mg dm-3 de fósforo; 61 e 78 mg dm-3 de potássio; 1,6 e 11,3 cmolc dm-3 de cálcio e
0,3 e 4,8 cmolc dm-3 de magnésio.
A semeadura foi realizada no sistema de semeadura direta com cultivo mínimo em linhas
espaçadas de 0,17 m, com dessecação prévia da vegetação pela aplicação do herbicida glifosato (360 g
L-1) na dose de 4 L ha-1. Afim de uniformizar a densidade de plantas em função da diferença de peso de
sementes entre as cultivares, utilizou-se a densidade de semeadura de 370 sementes aptas m -2, o que
corresponde a aproximadamente 100 kg ha-1. Na adubação de base, aplicou-se 400 kg ha-1 da fórmula
NPK 5-20-30 em linhas, na ocasião da semeadura. Em cobertura, aplicou-se 120 kg ha-1 de N, sendo 2/3
imediatamente antes do início da irrigação (estádio V3-V4) e o restante antes do início da DPP (estádio
R0). As demais práticas culturais foram realizadas conforme as recomendações técnicas da pesquisa
para o arroz irrigado no Sul do Brasil (SOSBAI, 2007). Os estádios de desenvolvimento da planta de
arroz foram descritos conforme a escala de Counce et al. (2000).
Os tratamentos foram oito épocas (datas) de semeadura (Tabela 1) e seis genótipos de arroz
irrigado, sendo quatro cultivares comerciais e duas linhagens. As cultivares utilizadas foram IRGA 421
de ciclo muito precoce, IRGA 417 e IRGA 423 de ciclo precoce e, IRGA 424 mais as linhagens IRGA
25
26
27
28
Eng. Agr. M.Sc., Pesquisador do IRGA, [email protected]
Eng. Agr. M.Sc., Diretor Técnico e Pesquisador do IRGA
Eng. Agr., Responsável pela Estação Regional da Fronteira Oeste do IRGA em Uruguaiana
Acadêmico de Agronomia da UFRGS, Bolsista de iniciação científica IRGA/FDRH
2911-24 e IRGA 2913-56 de ciclo médio. O delineamento experimental em cada época foi o de blocos
ao acaso, com quatro repetições.
Tabela 1 - Datas de semeadura e de emergência
Uruguaiana (safra 2008/09). IRGA, 2009
Local
Semeadura
02/09 19/09 03/10
Cachoeirinha
Emergência
04/10 07/10 25/10
Semeadura
01/09 15/09 03/10
Uruguaiana
Emergência
25/09 07/10 18/10
(50%) nas localidades de Cachoeirinha e
01/11
09/11
20/10
01/11
13/11
28/11
03/11
08/11
28/11
09/12
14/11
03/12
08/12
21/12
01/12
09/12
22/12
30/12
15/12
20/12
O rendimento de grãos variou em função dos genótipos e da época de semeadura nos dois locais
onde foram conduzidos os trabalhos (Figura 1). O genótipo com maior rendimento nos dois locais foi a
cultivar de ciclo médio IRGA 424. Em Cachoeirinha, esta se manteve com rendimento superior até a
semeadura em 13/11 (Figura 1A), enquanto que em Uruguaiana esta resposta foi até a data de 03/11
(Figura 1B). Após este período, em ambos os locais, a cultivar precoce IRGA 423 apresentou maior
rendimento até a última época, com exceção da época de 08/12 em Cachoeirinha, em que a mesma foi
superada pela cultivar IRGA 424.
O pico de rendimento para os genótipos de ciclo médio, cultivar IRGA 424 e linhagem IRGA
2913, ocorreu nas épocas de semeadura no mês de outubro em Uruguaiana e no mês de setembro em
Cachoeirinha, enquanto a linhagem IRGA 2911 teve melhor desempenho nas épocas dentro da primeira
quinzena de novembro nos dois locais. Nas cultivares de ciclo precoce, a IRGA 417 manteve-se com o
melhor resultado sendo obtido nas semeaduras do início de outubro até o final de novembro em
Cachoeirinha e do início de outubro em Uruguaiana, enquanto a IRGA 423 apresentou melhor
rendimento nas épocas do mês de novembro em Cachoeirinha, e nos meses de outubro e novembro em
Uruguaiana. Já para a cultivar de ciclo muito precoce IRGA 421, os melhores resultados ocorreram na
segunda quinzena de novembro em Cachoeirinha e na época de 15/12 em Uruguaiana.
De modo geral, a redução do rendimento de grãos que ocorre nas últimas épocas, é devido
principalmente a fase reprodutiva dos genótipos coincidir com período em que há diminuição da
disponibilidade de radiação solar, que acontece a partir da segunda quinzena de fevereiro (Figura 2).
Este fato é observado de acordo com as datas de ocorrência do florescimento (Estádio R4) dos
genótipos, em cada época de semeadura nos dois locais (Tabela 2). Esta redução não foi mais drástica
por que não houve ocorrência de temperaturas críticas, inferiores a 15oC, por períodos prolongados
durante e no final da estação de crescimento (Tabela 3).
Tabela 2 - Datas de florescimento (Estádio R4) (80%) dos genótipos em função de época de
semeadura nas localidades de Cachoeirinha e Uruguaiana (safra 2008/09). IRGA, 2009
Época de
IRGA 2911 IRGA 2913
IRGA 417
IRGA 421
IRGA 423
IRGA 424
semeadura Cach. Urug. Cach. Urug. Cach. Urug. Cach. Urug. Cach. Urug. Cach. Urug.
1ª época
15/01 10/01 14/01 10/01 31/12 21/12 16/12 07/11 08/01 24/12 14/01 05/01
2ª época
16/01 12/01 14/01 11/01 31/12 28/12 16/12 11/12 06/01 27/12 13/01 07/01
3ª época
06/02 31/01 01/02 26/01 18/01 09/01 30/12 17/12 28/01 06/01 30/01 15/01
4ª época
09/02 30/01 12/02 03/02 01/02 18/01 13/01 23/12 30/01 12/01 07/02 26/01
5ª época
17/02 21/02 21/02 18/02 14/02 27/01 23/01 11/01 08/02 27/01 16/02 09/02
6ª época
04/03 03/03 03/03 03/03 24/02 19/02 03/02 27/01 19/02 13/02 02/03 02/03
7ª época
18/03 16/03 17/03 12/03 08/03 03/03 15/02 10/02 05/03 02/03 09/03 12/03
8ª época
23/03 27/03 23/03 23/03 18/03 06/03 22/02 17/02 07/03 06/03 24/03 24/03
A maior resposta no rendimento de grãos observado em Uruguaiana em relação à Cachoeirinha
às épocas de semeadura preferenciais (início de outubro até início de novembro) se deve,
provavelmente, além das melhores condições de fertilidade do solo, a maior temperatura média (Tabela
3) e maior radiação solar disponível (Figura 2) ocorrida durante toda a estação de crescimento. Durante
os meses de dezembro e janeiro em que ocorrem os picos de radiação solar, houve maior precipitação
(Tabela 3) e menor radiação solar média (Figura 2) em Cachoeirinha comparado ao município de
Uruguaiana. Esta condição contribuiu para não ocorrerem os picos de rendimento de grãos esperados
nas épocas de semeadura entre início de outubro e início de novembro em Cachoeirinha, conforme
resultados de anos anteriores (MARIOT & MENEZES, 2008). Nas cinco primeiras épocas de
semeadura, os genótipos atingiram o florescimento desde o mês de dezembro até meados do mês de
fevereiro (Tabela 2), justamente o período de maior disponibilidade de radiação solar.
14
14
(A)
13
12
11
11
-1
Rendimento de grãos - Mg ha
-1
12
10
9
8
7
6
IRGA 2911
IRGA 2913
IRGA 417
IRGA 421
IRGA 423
IRGA 424
5
4
Rendimento de grãos - Mg ha
3
2
1
0
1ª
2ª
4ª
3ª
17
6ª 7ª
10
31
60
72
87
97
9
8
7
6
111
IRGA 2911
IRGA 2913
IRGA 417
IRGA 421
IRGA 423
IRGA 424
5
4
3
2
8ª
S: 01/nov S: 13/nov S: 28/nov S: 08/dez S: 22/dez
E: 09/nov E: 28/nov E: 09/dez E: 21/dez E: 30/dez
S: 02/set S: 19/set S: 03/out
E: 04/out E: 07/out E: 25/out
0
5ª
(B)
13
1
0
1ª
2ª
3ª
S: 01/set
E: 25/set
S: 15/set
E: 07/out
S: 03/out
E: 18/out
14
32
0
Época de semeadura - dias após 02/09/2008
4ª
5ª
6ª
63
74
S: 20/out S: 03/nov S: 14/nov
E: 01/nov E: 08/nov E: 03/dez
49
7ª
8ª
91
105
S: 01/dez S: 15/dez
E: 09/dez E: 20/dez
Época de semeadura - dias após 01/09/2008
Figura 1 - Rendimento de grãos de genótipos de arroz irrigado em função de época de semeadura em
Cachoeirinha (A) e Uruguaiana (B) – safra 2008/09 (S: data de semeadura; E: data de emergência).
Tabela 3 - Temperaturas médias e absolutas (máximas e mínimas) do ar, freqüência de temperaturas
iguais ou inferiores a 15ºC e precipitação, ocorridas por decêndio (período de 10 dias) em Cachoeirinha
e Uruguaiana1 no período novembro/2008-março/2009, IRGA, 2009
Temperatura do ar (ºC)
Mês/ano
Nov/2008
Dez/2008
Jan/2009
Fev/2009
Mar/2009
1
Decêndio
1º
2º
3º
1º
2º
3º
1º
2º
3º
1º
2º
3º
1º
2º
3º
Média
Cach.
22,1
19,9
23,4
21,8
22,3
24,1
21,6
23,5
24,0
24,2
24,4
23,8
24,0
21,7
23,7
Urug.
23,9
22,1
27,5
23,7
27,4
26,9
24,1
25,7
25,7
26,0
25,9
24,2
24,7
22,7
24,3
Máxima
Cach.
32,2
29,3
32,5
35,9
30,7
34,9
34,3
33,3
33,1
32,9
32,5
34,2
31,8
29,8
32,2
Urug.
33,2
31,0
37,4
38,3
38,1
38,7
36,8
36,1
37,7
35,4
38,6
36,1
33,3
33,1
35,3
Dados de Uruguaiana obtidos da Estação Meteorológica da PUCRS.
Mínima
Cach.
14,7
9,9
15,9
11,3
14,6
16,1
12,4
17,5
13,0
15,1
12,4
18,3
16,8
12,4
15,1
Urug.
15,2
10,9
15,1
11,6
18,0
15,6
14,7
14,3
19,2
15,3
15,7
16,9
18,1
10,5
15,9
Freqüência
temp. ≤ 15ºC
(dias)
Cach. Urug.
1
0
4
4
0
0
2
2
1
0
0
0
2
1
0
1
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
3
4
0
0
Precipitação
(mm)
Cach.
9,8
9,2
46,8
56,8
10,8
63,2
100,8
70,6
39,8
3,2
36,8
26,4
48,4
18,2
1,2
Urug.
17,2
0,4
2,6
19,2
0,0
22,0
85,0
10,2
36,0
50,2
23,6
82,8
118,2
33,2
0,0
600
Radiação Solar (W m-2)
CACHOEIRINHA
URUGUAIANA
500
400
300
200
3º
EZ
-1
º
D
EZ
-2
º
D
EZ
-3
JA º
N
-1
JA º
N
-2
JA º
N
-3
FE º
V1
FE º
V2
FE º
V3º
M
AR
-1
º
M
AR
-2
º
M
AR
-3
º
º
D
V-
N
O
V2
O
N
N
O
V-
1º
0
Decêndios (novembro/2008 - março/2009)
Figura 2 – Radiação solar média por decêndio (período de 10 dias) no período de novembro/2008 a
março/2009 nos municípios de Cachoeirinha e Uruguaiana.
CONCLUSÕES
Na safra 2008/09, a maior resposta no rendimento de grãos dos genótipos nas épocas de
semeadura preferenciais em Uruguaiana comparado à Cachoeirinha, se deve às condições
meteorológicas mais favoráveis.
Entre os genótipos testados, a cultivar IRGA 424 apresenta maior potencial de rendimento de
grãos quando semeado desde as épocas antecipadas no mês de setembro até as preferenciais, entre
outubro e início de novembro.
COUNCE, P.A.; KEISLING, T.C.; MITCHELL, A. A uniform, objective, and adaptative system for expressing rice
development. Crop Science, Madison, v.40, n.2, p.436-443, 2000.
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MARIOT, C. H. P.; MENEZES, V. G.; RAMÍREZ, H. Influência da época de semeadura no rendimento de grãos e fenologia
de genótipos de arroz irrigado – Safra 2000/01. In: CONGRESSO DA CADEIA PRODUTIVA DE ARROZ, 1; REUNIÃO
NACIONAL DE PESQUISA DE ARROZ, 7, 2002, Florianópolis. Anais. Santo Antônio de Goiás: Embrapa Arroz e Feijão,
2002. p. 357-360.
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IRRIGADO, 26., 2005, Santa Maria. Anais. Santa Maria: Editora Orium, v.1, 2005. p.251-253.
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MARIOT, C.H.P.; MENEZES, V.G. Época de semeadura: principal fator de produtividade de arroz irrigado no RS.
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SOCIEDADE SUL-BRASILEIRA DE ARROZ IRRIGADO (SOSBAI). Arroz irrigado: recomendações técnicas da
pesquisa para o Sul do Brasil. Pelotas, RS: SOSBAI, 2007. 164 p.
YOSHIDA, S.; PARAO, F.T. Climatic influence on yield and yield components of lowland rice in the tropics. In: Climate
and Rice. Los Baños: International Rice Research Institute, 1976. p.471-494.
16. GRAUS-DIA PARA ATINGIR OS PRINCIPAIS ESTÁDIOS DE
DESENVOLVIMENTO DE 16 CULTIVARES DE ARROZ IRRIGADO
Silvio Steinmetz29, Paulo Ricardo Reis Fagundes2, Ariano Martins de Magalhães Júnior2, Walkyria Bueno Scivittaro2,
Alexandre Nunes Deibler3, André da Rosa Ulguim2, Felipe Luiz de Lemos Nobre2, Jackson Brazil Acosta Pintanel2, Jonathan
Garcia Oliveira2, Anderson Buss Schneider2
Palavras-chave: soma térmica, temperatura do ar, épocas de semeadura
INTRODUÇÃO
O Rio Grande do Sul é o maior produtor de arroz irrigado do Brasil, tendo contribuído, na safra
2007/2008, com 61% da produção nacional (CONAB, 2008).
O conhecimento da época de ocorrência dos distintos estádios fenológicos da planta de arroz é
de grande importância para o planejamento das práticas de manejo a serem usadas na lavoura. Dentre
esses estádios, destacam-se o de quatro folhas (V4), o de diferenciação da panícula (R1), o de emissão
da folha bandeira ou emborrachamento (R2), o de início de floração (R4) e o de maturação completa
dos grãos (R9) (SOCIEDADE, 2007; COUNCE et al., 2000).
O problema é que a ocorrência desses estádios e, em especial, o de diferenciação da panícula
(R1), é muito variável, por ser dependente da temperatura (STANSEL, 1975). Por isso, é preferível
expressar-se o estádio R1 e os demais estádios de desenvolvimento da planta em graus-dia, ou soma
térmica, do que em número de dias (STEINMETZ et al., 2004; STRECK et al., 2006). Uma aplicação
desse princípio ocorre nos Estados Unidos da América do Norte, particularmente nos estados de
Arkansas, Louisiana e Texas, em que a época de ocorrência dos principais estádios de desenvolvimento
da planta é estimada pelo método de graus-dia, através de um programa de computador denominado
“DD 50” (SLATON et al., 1996).
Para que se possa fazer a estimativa climatológica da data de ocorrência de cada um dos
principais estádios de desenvolvimento da planta, como o fizeram Steinmetz et al. (2004) para a
diferenciação da panícula de grupos de cultivares, é necessário que se estabeleçam as exigências
térmicas de cada cultivar para atingir os distintos estádios (WATSON et al. 2004; STEINMETZ et al.
2007).
Em função do exposto, o objetivo deste trabalho foi determinar os graus-dia necessários para
atingir os principais estádios de desenvolvimento de 16 cultivares de arroz irrigado utilizadas no estado
do Rio Grande do Sul.
MATERIAL E MÉTODOS
Os experimentos de campo foram realizados na Estação Experimental Terras Baixas (ETB) da
Embrapa Clima Temperado, município de Capão do Leão, RS, em quatro safras agrícolas, ou seja, de
2004/05 a 2007/08. As parcelas tinham 5,0 m de comprimento e 1,58 m de largura, constando de 9
linhas espaçadas de 17,5 cm. A densidade de semeadura foi de 80 sementes aptas por metro linear. Nas
safras 2004/05 e 2005/06 usou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro
repetições, doze genótipos e seis épocas de semeadura. Nas safras 2006/07 e 2007/08 usou-se, também,
um experimento específico, denominado Bioclimático, igualmente com doze genótipos, sendo alguns
deles diferentes, seis épocas de semeadura, com os mesmos tamanhos de parcelas, mas sem repetição
dentro de cada época. Nesse ensaio as épocas não têm repetições mas dentro de cada época há quatro
repetições por cultivar. As datas médias de semeadura nas quatro safras foram 5/10, 23/10, 5/11, 20/11,
5/12 e 19/12. O solo da área experimental é classificado como Planossolo Háplico Eutrófico típico
(SANTOS et al., 2006).
29
Eng. Agr.., Dr., Pesquisador, Laboratório de Agrometeorologia, Embrapa Clima Temperado, Cx. Postal 403, CEP: 96001-970. E-mail:
[email protected]
2
3
Universidade da Região da Campanha – URCAMP, Bagé, RS.
Foram avaliadas três cultivares de ciclo muito precoce (BRS Ligeirinho, BRS Atalanta e IRGA
421), seis de ciclo precoce (BRS 6 “Chuí”, BRS Querência, BRS Firmeza, IRGA 417 e os híbridos da
RiceTec Avaxi e Inov) e sete de ciclo médio (BRS 7 “Taim”, BRS Pelota, BRS Fronteira, BRS Bojuru,
BR-IRGA 410, IRGA 422CL e El Paso L. 144). As cultivares não pertencentes à Embrapa foram
avaliadas ao menos em duas safras.
Em todas as safras, a adubação nitrogenada, na forma de uréia, foi aplicada metade
imediatamente antes da irrigação definitiva e metade na diferenciação da panícula. A irrigação
definitiva foi iniciada no estádio V4 e mantida até o estádio R9 da escala de Counce et al. (2000),
procurando-se manter uma lâmina de água em torno de 10,0 cm. A adubação e os demais tratos
culturais seguiram as recomendações da Sociedade (2007).
Considerou-se como data de emergência quando em torno 50% das plântulas da parcela eram
visíveis acima do nível do solo. Dez plantas (colmo principal) de cada cultivar foram marcadas, em uma
repetição, e tiveram o desenvolvimento acompanhado durante todo o ciclo, caracterizando-se cada
estádio de acordo com a escala proposta por Counce et al. (2000). Foram feitas leituras diárias em cada
parcela, excetuando-se os fins de semana e feriados. Datas médias para cada estádio foram obtidas a
partir das observações nas dez plantas. Essas datas médias foram usadas para calcular o número de dias
e a soma térmica da emergência a cada um dos estádios selecionados. O estádio R1 (diferenciação da
panícula) foi determinado pelo método proposto por Stansel (1975). Coletaram-se seis colmos
principais, abrindo-os no sentido longitudinal, com auxílio de uma lâmina de barbear. A data de R1 foi
considerada quando ao menos duas plantas (1/3 da amostra) estivessem com a panícula no estádio de
diferenciação, ou seja, com cerca de 1,0 a 2,0 mm de comprimento.
O cálculo dos graus-dia (ºC dia), foi feito através do somatório da diferença entre a temperatura
média diária (Tm) e a temperatura base (Tb) de 11ºC (INFELD et al., 1998), da emergência até cada um
dos estádios. A temperatura média diária do ar foi obtida pela média aritmética entre as temperaturas
máxima e mínima absolutas.
Os dados apresentados neste trabalho representam as médias de quatro safras e de seis datas de
semeadura em cada safra.
Enfatizar no material e métodos que os dados apresentados são MÉDIAS de três safras e de seis
épocas de semeadura!
Os números de dias para atingir o estádio V4, nos três grupos de cultivares, foram,
respectivamente, de 16, 17 e 16 dias (Tabela 1). Portanto, em média, o comportamento desses três
grupos de cultivares foi semelhante. Os graus-dia para atingir o estádio V4 dos grupos de cultivares de
ciclos muito precoce, precoce e médio foram, respectivamente, de 185, 182 e 184 ºC dia (Tabela 2).
As cultivares IRGA 421 e BRS 7 “Taim” foram as que apresentaram, respectivamente, o menor
(40 dias) e o maior (62 dias) número de dias para atingir o estádio R1 (Tabela 1). Para atingir esse
estádio, os grupos de cultivares de ciclos muito precoce, precoce e médio levaram, respectivamente, 42,
55 e 60 dias (Tabela 1). Os graus-dia do período vegetativo dos grupos de cultivares de ciclos muito
precoce, precoce e médio foram, respectivamente de 494, 654 e 728 ºC dia (Tabela 2). Esses valores
estão acima dos 536ºC dia e dos 638 ºC dia encontrados por Infeld et al. (1998), respectivamente, para
os grupos de cultivares de ciclos precoce e médio. A provável razão para essas diferenças é que a
maioria das cultivares utilizadas neste estudo é diferente das usadas no trabalho citado.
Os números de dias para atingir o estádio R2 nos grupos de cultivares de ciclos muito precoce,
precoce e médio foram, respectivamente, de 59, 73 e 79 dias (Tabela 1). Os graus-dia para atingir esse
estádio nos grupos de cultivares de ciclos muito precoce, precoce e médio foram, respectivamente, de
712, 886 e 976 ºC dia (Tabela 2).
Para atingir o início da floração (R4), houve uma diferença de 30 dias entre a cultivar IRGA 421
(66 dias) e a cultivar BRS 7 “Taim” (96 dias) (Tabela 1). Os períodos para atingir esse estádio nos
grupos de cultivares de ciclos muito precoce, precoce e médio foram, respectivamente, de 70, 86 e 92
dias (Tabela 1). Os graus-dia para atingir o estádio R4 dos grupos de cultivares de ciclos muito precoce,
precoce e médio foram, respectivamente, de 862, 1056 e 1135 ºC dia (Tabela 2).
ciclos
Os números médios de dias para atingir a maturação completa (R9), nos grupos de cultivares de
muito precoce, precoce e médio foram, respectivamente, de 95, 113 e
Tabela 1. Números médios de dias da emergência aos estádios de desenvolvimento de quatro folhas (V4), diferenciação da
panícula (R1), formação do colar da folha bandeira (R2), início de floração (R4) e maturação completa dos grãos (R9), de
acordo com a escala de Counce et al. (2000), de 16 cultivares de arroz irrigado, obtidos na média de quatro safras (2004/05 a
2007/08) e de seis datas de semeadura em cada safra, em Capão do Leão, RS.
Cultivares
Ciclos
BRS Ligeirinho
MP
BRS Atalanta
MP
IRGA 421
MP
Média (MP)
BRS 6 "Chuí"
P
BRS Querência
P
BRS Firmeza
P
IRGA 417
P
Avaxi
P
Inov
P
Média (P)
BRS 7 "Taim"
M
BRS Pelota
M
BRS Fronteira
M
BRS Bojuru
M
BR-IRGA 410
M
IRGA 422 CL
M
El Paso L. 144
M
Média (M)
Ciclos: MP=Muito Precoce; P=Precoce; M=Médio
V4
19
16
14
16
18
18
18
14
16
15
17
17
17
15
18
17
15
16
16
Números de dias da emergência aos distintos
estádios de desenvolvimento
R1
R2
R4
43
61
72
43
61
73
40
55
66
42
59
70
52
69
82
53
69
83
54
73
84
58
76
88
56
75
89
55
74
88
55
73
86
62
83
96
60
81
93
61
81
95
61
78
90
58
77
92
60
78
88
61
79
91
60
80
92
R9
99
99
88
95
108
109
110
116
119
117
113
124
122
124
122
119
118
115
121
Tabela 2. Graus-dia médios (ºC dia) da emergência aos estádios de desenvolvimento de quatro folhas (V4), diferenciação da
panícula (R1), formação do colar da folha bandeira (R2), início de floração (R4) e maturação completa dos grãos (R9), de
acordo com a escala de Counce et al. (2000), de 16 cultivares de arroz irrigado, obtidos na média de quatro safras (2004/05 a
2007/08) e de seis datas de semeadura em cada safra, em Capão do Leão, RS. Ver modificação na legenda da Tabela 1.
Cultivares
Ciclos
BRS Ligeirinho
MP
BRS Atalanta
MP
IRGA 421
MP
Média (MP)
BRS 6 "Chuí"
P
BRS Querência
P
BRS Firmeza
P
IRGA 417
P
Avaxi
P
Inov
P
Média (P)
BRS 7 "Taim"
M
BRS Pelota
M
BRS Fronteira
M
BRS Bojuru
M
BR-IRGA 410
M
IRGA 422 CL
M
El Paso L. 144
M
Média (M)
Ciclos: MP=Muito Precoce; P=Precoce; M=Médio
V4
205
188
162
185
186
194
205
156
184
165
182
187
190
173
210
186
160
182
184
Graus-dia médios (ºC dia) da emergência aos distintos
estádios de desenvolvimento
R1
R2
R4
509
733
884
514
738
901
459
664
802
494
712
862
608
834
1006
625
844
1019
647
878
1036
694
928
1078
679
922
1100
671
911
1096
654
886
1056
742
1013
1167
728
988
1145
728
1000
1169
731
963
1120
700
966
1129
726
938
1088
740
968
1128
728
976
1135
R9
1203
1217
1091
1170
1306
1326
1340
1390
1447
1430
1373
1465
1454
1470
1437
1444
1433
1411
1445
121 dias (Tabela 1). As somas térmicas, da emergência à maturação completa para as 16 cultivares
estão indicadas na Tabela 2. As somas térmicas obtidas neste trabalho para as cultivares IRGA 421
(1091 ºC dia), IRGA 417 (1390 ºC dia) e BRS 7 “Taim” (1465 ºC dia) são inferiores aos valores obtidos
por Streck et al. (2006) para essas mesmas cultivares, que foram de 1391, 1682
e
1867 ºC dia, respectivamente. A provável razão dessa diferença é que o referido trabalho usou algumas
épocas de semeadura muito tardias, o que pode ter contribuído para alongar o ciclo e,
consequentemente, aumentar a soma térmica. Os graus-dia para atingir o estádio R9 dos grupos de
cultivares de ciclos muito precoce, precoce e médio foram, respectivamente, de 1170, 1373 e 1445 ºC
dia.
O número médio de dias e a soma térmica para atingir cada um dos estádios, para os três grupos
de cultivares, indicam que o grupo de cultivares muito precoces se diferencia mais do grupo de
cultivares precoces do que este último se diferencia do grupo de ciclo médio (Tabela 1). A provável
razão para isso é que diversas cultivares usadas neste trabalho são classificadas como precoces, mas o
seu ciclo total médio é de 120 dias, enquanto que o limite inferior das cultivares de ciclo médio é de 121
dias (SOCIEDADE, 2007). Portanto, com apenas mais um dia de ciclo, essas cultivares poderiam ser
classificadas como de ciclo médio. Discutir a aplicação prática do uso da soma térmica para prever os
diferentes estádios de desenvolvimento!
Os resultados de soma térmica obtidos podem ser usados para fazer-se a estimativa da data de
ocorrência de cada um dos cinco principais estádios de desenvolvimento da planta, nas diferentes
regiões produtoras do Estado, em diversas datas de semeadura, como o fizeram Steinmetz et al. (2004)
para a diferenciação da panícula de grupos de cultivares. A aplicação prática disso é que os produtores
podem programar, com antecedência, as prováveis datas em que deverão ser feitas as diversas práticas
de manejo da cultura, como indicado nas recomendações técnicas da cultura (SOCIEDADE, 2007).
CONCLUSÃO
Os graus-dia necessários para atingir os principais estádios de desenvolvimento das cultivares
avaliadas variam não apenas entre os grupos mas também dentro dos grupos de cultivares de ciclos
muito precoce, precoce e médio.
CONAB. Companhia Nacional de Abastecimento. Acompanhamento da safra brasileira: grãos. safra - 2007/2008.
Agosto/2008. Disponível em: <http://www.conab.gov.br> Acesso em 28 ago. 2008.
COUNCE, P.A.; KEISLING, T.C.; MITCHELL, A.J. A uniform, objective, and adaptive system for expressing rice
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jul. 2006.
17. AVALIAÇÃO DE FAMÍLIAS SO:2 DE ARROZ IRRIGADO DO PROGRAMA
DE MELHORAMENTO GENÉTICO DO INSTITUTO RIO GRANDENSE DO
ARROZ
Oneides Antonio Avozani30, Sintia da Costa Trojan2, Sérgio I. Gindri Lopes2, Gustavo Hernandez2, Paulo Rodrigo de
Freitas2, Bruno Rodrigues Eugênio3.
Palavras-chave: Oryza sativa L., seleção recorrente, produtividade.
INTRODUÇÃO
O aumento da produtividade do arroz (Oryza sativa L.) obtido pela lavoura do Estado do Rio
Grande do Sul nas últimas safras, deveu-se à utilização adequada das práticas de manejo da cultura e à
disponibilidade de novas cultivares com alto potencial produtivo.
Para atender à constante demanda da lavoura por cultivares mais produtivas, as instituições de
pesquisa têm procurado diversificar as estratégias utilizadas nos Programas de Melhoramento Genético
de Arroz Irrigado. Pelo uso do método convencional, tem-se atingido um patamar de produtividade
difícil de ser superado. Uma das causas poderia ser a estreita base genética existente entre os genótipos
utilizados pelos programas de melhoramento (Rangel et. al. 1995). Para esse autor, uma alternativa
possível, para se aumentar os ganhos por seleção em arroz, consiste em sintetizar populações de base
genética mais ampla e conduzi-las pelo método de seleção recorrente. Esse método caracteriza-se pela
seleção de um grupo de indivíduos com desempenho médio superior ao da população base da qual se
derivou, e pela recombinação destes indivíduos no ciclo seguinte, aumentando a freqüência alélica da
característica desejável na população. Fehr (1987) denominou de seleção recorrente a esse processo
cíclico e sistemático de selecionar-se indivíduos desejáveis em uma população, seguido pela
recombinação dos mesmos para formar-se uma nova população.
O objetivo desse trabalho foi avaliar o comportamento de famílias SO:2 quanto à produtividade,
qualidade de grãos e outras características agronômicas de interesse e selecionar as mais produtivas para
formarem o próximo ciclo de intercruzamentos da população.
MATERIAL E MÉTODO
O experimento foi semeado em 22 de novembro de 2008 na Estação Regional de Pesquisa do
IRGA, localizada no município de Uruguaiana e foi constituído por 218 famílias SO:2. As testemunhas
utilizadas foram as cultivares IRGA 417 de ciclo precoce, IRGA 410 e IRGA 424 de ciclo médio. As
218 famílias que compuseram o experimento, são oriundas da população Pirga 1/0/pr/2, após o segundo
ciclo de recombinação. As sementes que deram origem às referidas famílias, foram obtidas de plantas S1
selecionadas na safra agrícola 2007/2008 na mesma Estação de Pesquisa.
O delineamento experimental utilizado foi o de blocos aumentados de Federer, composto de 13
blocos com 17 famílias e três testemunhas por bloco, totalizando 20 entradas em cada bloco. As
parcelas foram constituídas de 7 sulcos com 5 m de comprimento e espaçamento de 0,17 m entre sulcos.
As práticas de manejo e adubação adotadas seguiram as Recomendações Técnicas de Cultivo de Arroz
Irrigado (SOSBAI, 2007). A área útil colhida foi de 1,7m2 de cada parcela. As variáveis analisadas
foram: ciclo (DAE - número de dias após a emergência até 50 % da floração), temperatura de
gelatinização, centro branco, amilose e rendimento de grãos (13 % de umidade).
Os resultados apresentados pela distribuição de freqüência para o ciclo das famílias observado
na Figura 1, demonstram que as famílias variam consideravelmente quanto ao ciclo, com 87 % destas
30
Eng. Agr. MSc. Melhoramento Genético de Arroz Irrigado, Instituto Rio Grandense do Arroz, Av. Bonifácio C. Bernardes 1494, CEP: 94930-030. EMail: [email protected]
2
Instituto Rio Grandense do Arroz
3
Estagiário
concentrando a floração dos 76 aos 95 dias após a emergência. Para o processo de seleção de famílias
em função do ciclo, a variabilidade observada é de fundamental importância, pois permite situar as
famílias dentro do intervalo preferencial preconizado nos programas de melhoramento genético. A
média dos ciclos das 50 famílias selecionadas foi inferior à média das testemunhas, indicando que as
mesmas se situam dentro do intervalo preferencial, com tendência para ciclo curto.
Os resultados dos parâmetros relacionados à qualidade de grãos constam da Tabela 2. Para teor
de amilose, ocorreu predominância de valores que caracterizam amilose alta, o que é desejável para o
processo de seleção, pois materiais com teores de amilose intermediários e baixos são indesejáveis por
estarem associados com características de grãos pegajosos após o processo de cocção. Para essa
característica, a variabilidade foi pequena.
Para centro branco dos grãos, ocorreu variabilidade entre as famílias, com valores da
distribuição de freqüência oscilando entre 0,0 e 3,0 e maior concentração entre 0,0 e 1,0. Linhagens com
valores próximos de 0,8 ou superiores são descartadas pelos critérios do Programa de Melhoramento do
IRGA, por resultarem em grãos de baixa aceitação no mercado consumidor. Verifica-se, portanto, que a
maior parte das famílias apresentam bom comportamento para a variável centro branco.
Os resultados da avaliação para a temperatura de gelatinização dos grãos, apresentaram uma
distribuição de famílias em todos os níveis da escala. Pela distribuição de freqüência e observa-se maior
ocorrência de famílias com temperatura de gelatinização baixa, totalizando 104 famílias ou 47,70 % do
total. Outras 97 famílias apresentaram níveis médio e baixo/médio. Esses resultados, juntamente com os
valores da amilose e centro branco, demonstram bom desempenho da população para as características
de qualidade.
Tabela 1 . Dados das avaliações e seleção de famílias SO:2 de arroz irrigado para as variáveis floração e
produtividade. IRGA/EEA, Cachoeirinha, RS, 2009.
Parâmetros
Média geral das 179 famílias
Média das testemunhas
Floração (DAE)
83,19
85,92
Produtividade (kg ha -1)
7.331
8.657
Média das 50 famílias selec.
Diferença entre a média geral e a média
das famílias selecionadas
Probabilidade
CV (%)
79,96
8.818
-
1.487
-
0.0024
11,49
DAE: Dias após emergência.
Tabela 2. Dados das avaliações de famílias SO:2 de arroz irrigado para as variáveis temperatura de
gelatinização, centro branco e amilose. IRGA/EEA, Cachoeirinha, RS, 2009.
Temperatura de Gelatinização
Centro Branco 1
Amilose 2
Classes
Baixa
Baixa/Média
Média
Baixa/Alta
Média/Alta
Alta
Nº de Famílias
104
42
55
8
4
5
Classes
0,0 a 0,5
0,6 a 1,0
1,1 a 1,5
1,6 a 2,0
2,1 a 2,5
2,6 a 3,0
Nº de Famílias
90
65
49
12
2
-
Classes
Baixa
Intermediaria
Alta
-
Nº de Famílias
4
6
208
-
1
Avaliação visual do índice de centro branco segundo a escala de 0 a 5, onde: 0=grão translúcido, 5=grão opaco; 2Amilose
alta: ≥ 28; Amilose intermediaria: 23 a 27; Amilose baixa: ≤ 22.
Os dados de produtividade são apresentados nas Tabelas 1 e 3 e Figura 2. Das 218 famílias que
compuseram o experimento, 39 famílias foram eliminadas por problemas de germinação das sementes.
Os resultados de produtividade apresentam distribuição normal entre as famílias avaliadas.
Diversas famílias apresentaram produtividade superior as médias das duas melhores testemunhas. Os
dados da análise estatística apresentam três famílias com produtividade superior à melhor testemunha e
outros 34 com produtividade superior à segunda melhor testemunha, indicando que as mesmas
apresentam bom potencial produtivo.
A seleção de famílias, que irão compor o próximo ciclo de recombinação, ocorreu com base na
produtividade, sendo selecionadas as 50 mais produtivas, o que determinou uma pressão de seleção de
aproximadamente, 25 %.
120
Nº de Famílias
100
80
60
40
20
0
70-75
76-80
81-85
86-90
91-95
96-100
101-105
Florescimento (DAE)
Figura 1. Distribuição de freqüências de famílias SO:2 para número de dias da emergência à floração.
IRGA/EEA, Cachoeirinha, RS, 2009.
80
Nº de famílias
70
60
50
40
30
20
10
0
3.0 - 4.5
4.5 - 6.0
6.0 - 7.5
7.5 - 9.0
9.0 - 10.5 10.5 - 12.0
-1
Rendimento (t ha )
Figura 2. Distribuição de freqüências de famílias SO:2 para rendimento de grãos (kg ha -1). IRGA/EEA,
Cachoeirinha, RS, 2009.
Tabela 3 . Produtividade (kg ha -1) das 50 famílias selecionadas e das médias das testemunhas.
IRGA/EEA, Cachoeirinha, RS, 2009.
Tratamento Produtividade Tratamento Produtividade Tratamento Produtividade
25
11,015
38
8,791
138
8,375
55
10,310
66
8,775
153
8,367
22
10,066
193
8,765
T2²
8,358
T1¹
10,055
64
8,730
159
8,335
145
9,902
187
8,720
155
8,320
144
9,891
76
8,673
84
8,313
191
9,758
142
8,664
180
8,289
26
9,701
124
8,654
108
8,234
197
9,605
119
8,642
3
8,167
160
9,583
101
8,637
77
8,153
33
9,458
178
8,599
110
8,124
27
9,362
194
8,577
96
8,113
140
9,302
63
8,505
172
8,089
147
9,216
56
8,449
57
8,072
59
9,044
126
8,406
6
8,061
123
9,038
62
8,385
51
8,054
71
8,976
31
8,378
T3³
7,559
87
8,895
24
8,375
Tratamento = Nº da família.
(1)
Testemunha = IRGA 417; (2)Testemunha = IRGA 424; (3)Testemunha = IRGA 410.
CONCLUSÕES
As famílias SO:2 da população avaliada, mostram variabilidade suficiente para que a seleção
quanto às características estudadas, possa ser efetiva, oferecendo boas perspectivas, no Programa de
Melhoramento Genético do IRGA.
RANGEL, P.H.N. et. al. SELEÇÃO RECORRENTE EM ARROZ IRRIGADO NO BRASIL.Goiânia,
GO. 1995, 24P ( Guia Prático).
SOCIEDADE SUL-BRASILEIRA DE ARROZ IRRIGADO (SOSBAI). Arroz Irrigado:
Recomendações Técnicas da Pesquisa para o Sul do Brasil. Pelotas: SOSBAI, 2007, 164 P.
FEHR, W.R. Principles of cultivar development: Theory and Technique. New York: Macmillan
Publishing, 1987. v.1. 536p.
18. AVALIAÇÃO DE PRODUTIVIDADE DE GRÃOS NO
DESENVOLVIMENTO DE CULTIVARES DE ARROZ IRRIGADO PARA A
REGIÃO SUBTROPICAL BRASILEIRA
Bruna Carla Fagundes Crispim31, Orlando Peixoto de Morais32, Ariano Martins de Magalhães Jr 3, Francisco Pereira de
Moura Neto2, Paulo Ricardo Reis Fagundes 3, Péricles de Carvalho Ferreira Neves 2, Paulo Hideo Nakano Rangel2
Palavras-chave: melhoramento genético, resposta à seleção, variação genética
INTRODUÇÃO
A maior parcela da produção de arroz do país é proveniente do ecossistema várzeas, onde a
orizicultura irrigada é responsável por 77,0% da produção nacional deste cereal
(www.cnpaf.embrapa.br), sendo considerada um estabilizador da safra nacional, uma vez que não é
tão dependente das condições climáticas, como no caso dos cultivos de terras altas (GUIMARÃES et.
al., 2006). Uma significativa parcela da produção de arroz no ecossistema ‘várzeas’, no Brasil, é
procedente do Rio Grande do Sul, que, em 2008/09, contribuiu com 61,5% do total de arroz
produzido no país (SANTOS, 2009).
O uso de cultivares melhoradas, juntamente com boas práticas culturais, tem garantido alta
produtividade à lavoura de arroz irrigado da região Sul. Segundo LOPES (2002), o potencial
produtivo das cultivares utilizadas no Rio Grande do Sul encontra-se na faixa de 10 a 12 t ha-1,
portanto, bem acima das médias obtidas pelos produtores de arroz em suas lavouras. Esta constatação
mostra que, mantido o atual estágio de manejo, o impacto de novas cultivares mais produtivas será
menor do que ocorreu no passado.
Os programas de melhoramento de plantas têm sempre, como um dos principais objetivos, o
aumento da produtividade. No caso do arroz irrigado no Rio Grande do Sul, isto não tem se mostrado
muito evidente e uma das possíveis causas para o reduzido ganho genético foi atribuído por RANGEL
et al. (1996) à estreita base genética das populações utilizadas nos programas de melhoramento. A
principal conseqüência da diminuição da diversidade genética é a redução das possibilidades de
ganhos adicionais devido à seleção, uma vez que os melhoristas passam a manejar um conjunto
gênico de tamanho limitado, conforme reconhecido por HANSON (1959), há cerca de meio século.
Não é suficiente, contudo, aumentar a diversidade genética das populações sob melhoramento. É
fundamental empregar, adicionalmente, estratégias que privilegiem a seleção direta para
produtividade de grãos (MORAIS, 1995). No Brasil, os programas atuais de melhoramento de arroz
vêm explorando procedimentos alternativos visando diversificar as populações de trabalho e obter
respostas mais significativas das práticas de seleção. Uma das práticas introduzidas na implementação
do programa de melhoramento de arroz irrigado da Embrapa é avaliação precoce para produtividade
de famílias derivadas de plantas selecionadas nas fases iniciais do processo de segregação, F 2 ou F3
(CASTRO et al, 2007). As famílias de melhor desempenho quanto à produtividade de grãos e que
contenham pelo menos parte de seus indivíduos-membro portando as demais características de
interesse ao programa são utilizadas como população-base para a extração de linhagens.
O objetivo do trabalho foi quantificar os efeitos desse procedimento no desempenho das
linhagens selecionadas em gerações avançadas.
MATERIAL E MÉTODOS
Foram utilizados dados de um ensaio de rendimento de famílias (ERF), conduzido em
Alegrete, RS, em 2002/03 e de dois ensaios preliminares de rendimento de linhagens (EP), sendo um
deles também conduzido em Alegrete e o outro, em Capão do Leão, no sul do Estado, em 2004/05. As
famílias do ERF, em número de 186, eram derivadas de plantas selecionadas em F2 e se encontravam
31
Aluna do curso de mestrado em Agronomia da Universidade Federal de Goiás, Goiânia, GO. E-mail: [email protected]
Embrapa Arroz e Feijão
3
32
na geração F4 tendo sido conduzidas por bulk dentro de F3 (famílias F2:4). As linhagens do EP
correspondiam a 343 famílias F5:7 (consideradas fixadas e homogêneas, por derivarem de plantas na
geração F5) e pertenciam a dois grupos, sendo 195 delas selecionadas em 24 famílias (F2:5) de melhor
desempenho produtivo no ERF de 2002/03 e 148 outras linhagens derivadas também de plantas F5
pertencentes, contudo, à famílias selecionadas sem informações de produtividade de grãos.
Os ensaios foram conduzidos em blocos aumentados de Federer (FEDERER, 1956),
utilizando cinco testemunhas como tratamentos comuns entre os blocos: BR-IRGA 409, IRGA 417 e
BRS 7 Taim, nos dois anos agrícolas; BRS Bojuru em 2002/03 (ERF) e BRS 6 Chuí em 2004/05
(EP). As parcelas constituíam de quatro fileiras de cinco metros, semeadas no espaçamento de 25 cm,
com cerca de 80 sementes por metro de sulco. Nesse trabalho, foram utilizados dados apenas de
produção de grãos, mas outras características foram também avaliadas, como duração do ciclo, altura
de planta, intensidade de acamamento, incidência de doenças e qualidade de grãos. As análises
conjuntas das duas gerações de ensaios foram implementadas utilizando sistema computacional SAS
(Statistical Analysis System), por meio de seu procedimento GLM (SAS INSTITUTE 2002). Os
tratamentos foram classificados em cinco grupos: testemunhas (excluindo a BRS Bojuru), famílias
selecionadas no ERF (FS_ERF), famílias eliminadas no ERF (FE_ERF), linhagens do EP originadas
das famílias selecionadas no ERF (ERF/EP); linhagens do EP selecionadas em outras populações não
avaliadas no ERF (EP/N_ERF); e BRS Bojuru, que foi considerada como um sexto grupo, incluída na
análise estatística apenas para imprimir maior robustez no ajuste devido aos efeitos de blocos no ERF.
Observa-se na, Tabela 1, que as 24 famílias selecionadas no ERF produziram quase 1.600 kg/ha
(22,9%) a mais que o grupo eliminado e que, pelo menos aparentemente, quase toda a variabilidade
genética existente entre as famílias correspondia à variação presente entre os dois grupos, pois não há
evidências de variação significativa dentro de cada um desses dois grupos. O grupo de famílias
selecionadas, FS_ERF, em média foram tão produtivas quanto às cultivares testemunhas elites. Apesar
da pouca ou nenhuma variância genética entre os representantes desse grupo, havia variação não
explorada dentro de cada unidade de seleção (família selecionada) e que deveria aumentar-se ainda
mais ao passar de F2:4 para F2:5, na geração seguinte. De fato, considerando uma população biparental,
estima-se que dentro de uma F2:5, há 46,7% de toda a variação genética aditiva possível entre plantas
F5 de uma população conduzida sem seleção em F2 e em gerações intermediárias (SOUZA Jr, 1989).
Em F5, praticou-se a seleção de plantas individuais em um viveiro de seleção (VS), cujas
progênies foram avaliadas em um ensaio de observação de linhagens F 5:6 (EOL). Tanto no VS como no
EOL, as avaliações foram, como usualmente é feito, baseadas apenas em julgamentos visuais, ou seja,
na aceitação fenotípica geral, que inclui características relacionadas com a produtividade de grãos,
sanidade, resistência ao acamamento, classe de grão etc. De uma fase para outra, mudou-se apenas a
unidade de seleção, que, no VS, é representada pela planta e no EOL, por uma parcela (quatro linhas de
três metros, espaçadas de 25 cm). Já se esperava que as seleções realizadas nessas duas fases não iriam
repercutir na produtividade das linhagens nos ensaios de rendimento futuros, pois a seleção baseada em
avaliação visual é considerada efetiva apenas para características de alta herdabilidade (CUTRIM,
1997). Os resultados da Tabela 1 confirmam essas expectativas, pois, em média, as linhagens do EP
oriundas do grupo FS_ERF (ou linhagens EP/ERF) não foram significativamente mais produtivas que
esse grupo. As linhagens não derivadas do grupo FS_ERF também não diferiram, em conjunto, do
grupo testemunha, mas comportaram-se como significativamente menos produtivas que o grupo
FS_ERF. Se não houvesse separado as 186 famílias avaliadas do ERF em dois grupos, pelo critério
produtividade de grãos, provavelmente a média das linhagens que seriam delas obtidas não diferiria da
média geral dessas famílias, que foi de 7.175 kg/ha. Nesse caso, dificilmente obter-se-ia um grupo de
linhagens tão produtivas quanto ao grupo EP/ERF. Assim, a grande vantagem do ERF foi identificar
um grupo de famílias que constituiu uma população-base elite para a extração das linhagens EP-ERF.
O teste F e, com menor evidência, a estimativa de coeficiente de variação genética da Tabela 1
sinalizam razoável nível de variação entre as linhagens dentro do grupo FS_ERF (Tabela 1),
certamente em função da variação genética entre plantas dentro das famílias F2:5, explorada no VS. Das
195 linhagens do EP/ERF (derivadas de FS_ERF), oito produziram significativamente menos que
Tabela1. Produtividade de grãos (prod) de grupos genéticos avaliados e probabilidade da estimativa de
F (P>F) para variação entre tratamentos dentro dos grupos e coeficiente de variação genética dentro
dos grupos (CVg.).
Grupos Genéticos
Prod (kg/ha)1 P>F CVg (%)
FS_ERF (famílias selecionadas no ERF 2002/03)
8564 ab
1,00
*
FE_ERF (famílias eliminadas no ERF 2002/03)
6969 c
0,99
*
Lin EP/ERF (Linhagens do EP derivadas de FS-ERF)
8798 a
<0,01
7,01
Lin EP/N_ERF (Linhagens do EP de outras origens)
8234 b
<0,01
7,30
Testemunhas (BR-IRGA 409, IRGA 417, BRS 7 Taim e BRS 6 Chuí)
CV(%)
8589 ab
18,17%
<0,01
-
5,24
-
*Estimativa negativa da variância genética.
1
Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si, significativamente, pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade.
as testemunhas, mas nove superaram, também significativamente, esse mesmo grupo de cultivares Na
tabela 2 é apresentado a relação das linhagens do EP que se mostraram mais produtivas que as
testemunhas BR-IRGA 409, IRGA 417, BRS 7 Taim e BRS 6 Chuí, consideradas em conjunto. Todas
são derivadas do grupo FS_ERF. Verifica-se que cinco delas apresentaram médias de produtividade
elevadas, acima de 11 t ha-1, e significativamente distintas da média do grupo FS_ERF. Quatro dessas
Tabela 2. Relação de nove linhagens do EP/ERF mais produtivas que as cultivares-testemunha.
Linhagens
Identificação genealógica
CRUZAMENTO
Produtividade (kg/ha)1
BRA 040081 CNAx8148-B-14-B-B-35-B
IRGA 417/CNA7830
12984 a
BRA 040079 CNAx8172-B-1-B-B-9-B
IRGA 417/CNA7830
11994 ab
BRA 040311 CNAx8108-B-13-B-B-30-B
Javaé/CNAi9039
11793 a
BRA 040257 CNAx8148-B-14-B-B-20-B
Diamante/CNA8642
11583 a
BRA 040075 CNAx8148-B-14-B-B-31-B
IRGA 417/CNA7830
11320 ab
BRA 040286 CNAx8206-B-11-B-B-12-B
IRGA 417/CNA7830
11235 a
BRA 040308 CNAx8206-B-11-B-B-11-B
BRS 7 Taim/CNAi9050
11208 a
BRA 040307 CNAx8133-B-7-B-B-9-B
BRS 7 Taim/CNAi9050
10918 ab
BRA 040272 CNAx8148-B-14-B-B-35-B
IR22/CNA8502
10917 ab
Famílias selecionadas no ERF 2002/03
8564 bc
Testemunhas
8589 c
CV(%)
18,17
1
Tabela 3. Número de dias para a floração média (FLO), altura de planta e incidência de acamamento
(ACA) e produtividade de grãos de cinco linhagens derivadas das famílias selecionadas no ERF
2002/03 (FS_ERF). Média de seis ensaios, ano agrícola 2007/08.
Genótipos
FLO (dias)
Altura (cm)
ACA (1-9)1
Produtividade (kg/ha)2
BRA040081
90
89
1
10103 a
BRA040079
89
84
1
9629 a
BRA040076
85
81
1
9421 a
BRA040075
92
85
1
8734 ab
BRA040286
88
87
1
8755 ab
BRS 7 Taim
94
79
1
7913 b
IRGA 417
90
82
1
7557 b
CV(%)
.
.
.
14,62
Notas de 1(sem acamamento) a 9 (mais de 50% das plantas acamadas)
1
2
linhagens foram avaliadas em ensaios mais avançados, inclusive em ensaios de valor de cultivo e uso,
VCU (Tabela 3), em que confirmaram o bom desempenho revelado no EP. Nos VCUs de 2007/08, três
linhagens, BRA040081, BRA040079 e BRA040076, superaram as melhores testemunhas,
significativamente. São linhagens de ciclo precoce a médio, altura baixa e de boa resistência ao
acamamento, além de boa qualidade de grãos. Em 2008/09, a primeira delas voltou a superar
significativamente todas as testemunhas (BRS Querência, IRGA 417 e BRS 7 Taim; dados não
apresentados) e a equipe de melhoramento de arroz irrigado da Embrapa já está convencida da
conveniência do seu lançamento para cultivo no Rio Grande do Sul, o que deverá contribuir para
obtenção de novos avanços na produtividade da cultura no Estado.
CONCLUSÃO
A seleção de famílias F2:4 de arroz irrigado, baseada em resultados de produtividade de grãos,
contribui para a obtenção de linhagens superiores quanto à essa característica.
CASTRO, A P.; CUTRIM, V. A; MORAIS, O P.; NEVES, P. C. F; CORDEIRO, A C. C. Seleção
precoce em arroz. Congresso Brasileiro de Arroz Irrigado, 4, Reunião da Cultura do Arroz Irrigado, 27,
Pelotas, RS. Anais... Pelotas-RS: Orium Agro, 2007, CD-rom,.
CUTRIM, V. A; RAMALHO, M. A P.; CARVALHO, A M. Eficiência da seleção visual na
produtividade de grãos de arroz (Oryza sativa L.) irrigado. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília,
v.32, n.6, p.601-606, 1997.
GUIMARÂES, C. M.; SANTOS, A. B.; MAGALHÂES JÚNIOR, A. M. de M.; STONE, L. F. Sistema
de Cultivo. In: SANTOS, A. B.; STONE. L.F.; VIEIRA, N. R. de A. (Ed.). A cultura e arroz no
Brasil. Santo Antônio de Goiás: Embrapa Arroz e Feijão, 2006. p. 53-96.
FEDERER, W.T. Augmented (or hoonuiaku) designs. Hawaiian Planters' Records, Aiea, v. 55, p.
191-208, 1956.
HANSON, W. D. Theoretical distribution of the initial linkage block lengths intact in the gametes of a
population intermated for n-generations. Genetics, Baltimore, v. 44, p. 839-490, 1959.
LOPES, S. I. G. Avaliação dos parâmetros genéticos da população de arroz irrigado CNA 11 e da
divergência genética entre os genitores.Porto Alegre, Universidade Federal do Rio Grande do Sul,
Faculdade de Agronomia, Programa de Pós-Graduação em Fitotecnia, 2002. 100p (Tese Doutorado)
MORAIS, O. P. de. Fatores ecofisiológicos e genéticos que afetam o melhoramento deo arroz para
maior rendimento. In: pinheiro, B. da S.; Guimarães, E. `P. (eds.). Arroz na América Latina:
perspectiva para o incremento da produção e do potencial produtivo. IX Conferência Internacional
de Arroz para a América Latina e o Caribe e V Reunião nacional de pesquisa de Arroz, Goiânia, Goiás,
Brasil, 21-25 de março de 1994. Documentos, 60. Empresa Brasileira de pesquisa Agropecuária-Centro
Nacional de Pesquisa de Arroz e feijão. Goiânia: Embrapa-CNPAF. 1995. P. 83-91.
RANGEL, P. H. N.; GUIMARÃES, E.P.; NEVES, P.C.F. Base genética das cultivares de arroz (Oryza
sativa L.) irrigado do Brasil. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.31, n.5, p.349-357, 1996.
SANTOS, R. C. G. Cenário do mercado atual. Cachoeira do Sul: Casa Brasil Editores Ltda, Planeta
Arroz, Ano 10, Edição 30. 2009
SAS Institute. SAS/STAT Software: changes and enhancements through release 9.1. Cary, NC:
SAS Institute Inc. 2002.
SOUZA Jr, C. L. Componentes da variância genética e suas implicações no melhoramento vegetal.
Piracicaba: FEALQ, 1989. 134p.
19. AVALIAÇÃO PRECOCE DE RENDIMENTO DE GRÃOS NA OBTENÇÃO
DE LINHAGENS DE ARROZ IRRIGADO
Adriano Pereira de Castro33, Veridiano dos S. Cutrim(1), Antônio Carlos C. Cordeiro(34), Orlando P. de Morais(1), Jaison
Pereira de Oliveira(1).
Palavras-chave: melhoramento genético, avaliação de rendimento, cultivares superiores.
INTRODUÇÃO
Aproximadamente 150 milhões de hectares são cultivados com arroz anualmente no mundo,
produzindo cerca de 590 milhões de toneladas (FAO, 2008). O Brasil é o maior produtor de arroz fora
da Ásia, com uma safra anual de aproximadamente 12 milhões de toneladas, quase toda obtida de dois
sistemas de cultivo: várzeas com irrigação e terras altas em condições de sequeiro. O arroz irrigado é
cultivado no Brasil em dois principais centros: o Sul do País e as várzeas tropicais do Centro-Oeste,
Norte e Nordeste. O cultivo nas áreas tropicais é relevante devido ao potencial de expansão da
produção, inclusive com a possibilidade de dois cultivos por ano em algumas áreas.
O arroz irrigado da região tropical possui alguns entraves que prejudicam sobremaneira a
produção. A brusone é considerada o maior fator restritivo no estado do Tocantins (TO), e em plantios
tardios em algumas regiões do Mato Grosso do Sul (MS). Por outro lado, a brusone é menos importante
no estado de Roraima (RR), na região de Flores de Goiás (semeadura realizada no período seco) e na
região Nordeste. As doenças mancha-de-grãos e queima-da-bainha, consideradas pouco importantes até
recentemente, já causam danos ao arroz e aumento nos custos de produção no arroz irrigado no vale do
Araguaia, comparáveis à brusone. Em regiões próximas ao Pantanal Matogrossense e em TO, observase alta incidência de insetos-praga, principalmente percevejos do grão (Oebalus sp.) e do colmo
(Tibraca sp). O controle depende de práticas de manejo das suas populações.
O programa de melhoramento do arroz irrigado para áreas tropicais da Embrapa têm lançado
periodicamente novas cultivares no mercado. As cultivares BRS Jaçanã, lançada no mercado em 2007, e
BRS Tropical, em fase de produção de sementes com previsão de lançamento neste ano, são tolerantes à
brusone. Todavia, apesar dos progressos já alcançados, há necessidade de um trabalho contínuo no
desenvolvimento de novas cultivares. O melhoramento genético do arroz irrigado da Embrapa tem se
focado no aprimoramento de algumas características, como a obtenção de cultivares com resistência
mais duradoura à brusone. Essa característica deve estar associada a uma boa qualidade e, elevada
capacidade produtiva de grãos, boa arquitetura de plantas, precocidade e resistência a outras doenças.
Com o intuito de identificar famílias com alto potencial produtivo na fase inicial, implementouse a seleção precoce de rendimento. A principal vantagem dessa metodologia consiste na eliminação de
famílias inferiores, de maneira precoce dentro do processo de avanço de gerações. Essa seleção é
empregada durante as gerações F2 e F3:5.
O objetivo deste trabalho foi verificar a eficiência da avaliação precoce de rendimento dos grãos
em Ensaios de Rendimento de Famílias (ERFs) para a obtenção de linhagens mais produtivas no Ensaio
Preliminar (EP) no programa de melhoramento do arroz irrigado para condições tropicais da Embrapa.
MATERIAL E MÉTODOS
O ERF é um ensaio multilocal onde cada família é avaliada quanto ao rendimento de grãos e
outras características qualitativas de interesse. Os locais de instalação desses ensaios foram Goianira
(GO), Formoso do Araguaia (TO) e Boa Vista (RR). Esses ensaios permitem a identificação das
famílias mais produtivas, as quais são exploradas para extração de linhagens.
Três gerações após o ERF, foram realizados os EPs, seguido dos ensaios de rendimento (ER) e
ensaios de valor de cultivo e uso (VCU). O ensaio preliminar de arroz irrigado tropical é composto por
33
34
Pesquisador, Embrapa Arroz e Feijão, Rod. GO-462, Km 12, CP.179, 75375-000, Santo Antônio de Goiás, GO. [email protected].
Embrapa Roraima
aproximadamente 100 linhagens a cada ano. As melhores linhagens após os ensaios VCU (pelo menos
dois anos em diversos locais), são lançadas como novas cultivares.
O delineamento experimental utilizado nos ensaios foi o de blocos aumentados de Federer
composto por parcelas de 4 linhas de 5 metros. Os dados dos ERFs referentes às safras de 2002/2003 e
2003/2004 e ensaios preliminares das safras de 2005/2006 e 2006/2007 foram analisados
individualmente e em conjunto através do programa SAS (Statistical Analysis System), por meio de seu
procedimento GLM (SAS Institute 2002).
Nos ERFs foram avaliados o vigor inicial, resistência à brusone, altura de planta, acamamento,
produtividade e qualidade de grãos. Já nos EPs, além das características avaliadas no ERF, as linhagens
foram avaliadas também quanto à resistência a brusone foliar em canteiro. Após análise conjunta e uma
seleção preliminar, procedeu-se a uma avaliação rigorosa de qualidade de grãos.
Após as análises, as 40 linhagens mais produtivas nos diferentes EPs tiveram suas
produtividades comparadas com o desempenho alcançado nos respectivos ERFs. A correlação entre os
resultados obtidos entre os diferentes ensaios foi determinada para os dois conjuntos de ensaios,
permitindo a análise da eficiência da utilização de ensaios de rendimento em gerações precoces.
As correlações observadas entre os dois conjuntos de ERFs e EPs considerados neste trabalho
foram de baixa magnitude (-0,01 e 0,26) indicando não haver significância (p < 0,05) na correlação
entre as melhores famílias dos ERFs e as melhores famílias dos EPs. Na Tabela 1 pode-se verificar essa
baixa correlação através dos contrastes encontrados com relação ao ranqueamento das linhagens (EP) e
famílias (ERF) de mesma genealogia. Apesar de algumas famílias do ERF estarem mal ranqueadas, as
mesmas foram selecionadas e deram origem a linhagens componentes do EP correspondente.
Estes resultados revelam que o ranqueamento das famílias tem sido considerado apenas
parcialmente no momento de se selecionar ou descartar cada uma das famílias. Outras características
além da produtividade, principalmente tolerância à brusone, têm grande importância e podem
determinar a continuidade ou não das famílias no programa de melhoramento. Assim, uma família com
produtividade apenas mediana, pode ser selecionada por apresentar ótimo comportamento para outras
características agronômicas de interesse. Como exemplo, cita-se a família ranqueada na posição 466 do
ERF safra 2002/2003 (CNAx8092-B-20-B). Essa família foi selecionada por apresentar baixa estatura,
resistência ao acamamento, precocidade, ótima qualidade de grãos e boa tolerância às principais
doenças, notadamente a brusone. Em uma escala de notas de 1 a 9 (1 –ausência de sintomas; 9 – morte
da planta), essa família recebeu a nota 1 para brusone foliar, nota 3 para brusone de pescoço e nota 3
nas avaliações de inoculação forçada em canteiro.
Outro fator a ser considerado é o fato de cada família do ERF possuir ¾ da variância aditiva, o
que possibilita que uma família selecionada no ERF dê origem a diferentes linhagens nas fases
seguintes do programa de melhoramento. Esse fato pode ser exemplificado com a família de genealogia
CNAx8118-B-18-B. Entre as 40 linhagens mais produtivas no EP, quatro têm origem na família
supracitada, cujas produtividades variam de 7345 a 6164 kg.ha-1 com variação também para as outras
características agronômicas avaliadas.
A Figura 1 representa o comportamento dos 40 conjuntos de médias entre as linhagens do EP
2005/2006 e as famílias do ERF 2002/2003 em relação à média geral. Cada ponto disposto no gráfico
representa a relação entre uma família e uma linhagem de mesma origem. Pode-se observar que 17
pontos estão alocados de maneira positiva considerando o eixo X, que representa o ensaio EP. Esses
pontos representam as linhagens-famílias que tiveram produtividade maior que a média do EP. Do
mesmo modo, 23 pontos estão dispostos aquém do zero, representando as linhagens-famílias que
tiveram produtividade menor que a média. Com relação ao eixo y, referente ao ERF, observa-se 18
famílias-linhagens alocadas positivamente, com produtividades médias superiores a média do ERF e,
consequentemente, 22 famílias-linhagens com produtividade inferior à média do ERF. Esses dados
corroboram a correlação encontrada entre o EP e ERF de -0,01.
Tabela 1. Produtividades de grãos das 40 melhores linhagens do EP 2005/2006 e das respectivas famílias do ERF 2002/2003.
Os
dados
de
produtividade
se
referem a kg.ha-1.
Genealogia
CNAx8133-B-4-B
CNAx8118-B-18-B
CNAx8148-B-9-B
CNAx8148-B-9-B
CNAx8133-B-7-B
CNAx8094-B-5-B
CNAx8118-B-10-B
CNAx8118-B-10-B
CNAx8092-B-6-B
CNAx8148-B-14-B
CNAx8185-B-2-B
CNAx8172-B-14-B
CNAx8172-B-14-B
CNAx8118-B-9-B
CNAx8148-B-2-B
CNAx8118-B-18-B
CNAx8148-B-9-B
CNAx8177-B-14-B
CNAx8133-B-4-B
CNAx8126-B-2-B
CNAx8148-B-9-B
CNAx8118-B-9-B
CNAx8122-B-10-B
CNAx8125-B-10-B
CNAx8118-B-9-B
CNAx8199-B-6-B
CNAx8126-B-2-B
CNAx8092-B-20-B
CNAx8183-B-8-B
CNAx8118-B-11-B
CNAx8148-B-2-B
CNAx8156-B-18-B
CNAx8092-B-10-B
CNAx8118-B-18-B
CNAx8148-B-14-B
CNAx8148-B-6-B
CNAx8118-B-18-B
CNAx8149-B-8-B
CNAx8156-B-18-B
CNAx8148-B-9-B
BR-IRGA 409
METICA 1
Ranking EP
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
58
69
Produtividade EP
7864
7345
7333
7236
7218
7102
6939
6866
6811
6787
6776
6725
6718
6704
6693
6630
6628
6608
6552
6548
6518
6416
6390
6382
6361
6336
6330
6304
6290
6260
6259
6257
6256
6192
6191
6184
6164
6152
6138
6116
5984
5849
Ranking ERF
143
2
87
87
122
433
193
193
368
37
165
200
200
11
54
2
87
1
143
263
87
11
178
169
11
61
263
466
118
282
54
154
337
2
37
137
2
284
154
87
373
111
Produtividade ERF
5700
7367
6021
6021
5800
4514
5458
5458
4751
6474
5592
5427
5427
6929
6336
7367
6021
7515
5700
5162
6021
6929
5563
5587
6929
6281
5162
4378
5836
5112
6336
5658
4854
7367
6474
5733
7367
5110
5658
6021
4343
5871
A resposta dos conjuntos de médias entre as linhagens do EP e as famílias do ERF em relação às
testemunhas Metica1 e BR-IRGA 409 está representada na Figura 2. Comparados às médias das
testemunhas, todos os pontos estão alocados de maneira positiva considerando o eixo referente ao EP,
mostrando que as linhagens-famílias foram superiores às médias das testemunhas. Com relação às
famílias-linhagens, eixo referente ao ERF, alguns conjuntos foram inferiores em relação às médias das
testemunhas, principalmente quando comparadas à Metica1, testemunha mais produtiva. Estes dados
demonstram a evolução da produtividade das linhagens após três ciclos de seleção pós-ERF.
Padrão semelhante de distribuição de dados foi encontrado para o conjunto ERF 2003/2004 - EP
2006/2007, onde a correlação encontrada foi de 0,26.
Apesar da baixa correlação apresentada entre os ERFs e os EPs nos dois conjuntos de ensaios, os
ensaios de rendimento têm se mostrado úteis para o programa de melhoramento do arroz. Os resultados
de produtividade, obtidos em ensaios multi-local, somados aos dados da avaliação das outras
características de interesse, possibilitam ao melhorista o descarte consciente de aproximadamente 50%
das famílias dos ERFs, gerando economia de recursos nas etapas posteriores do programa de
melhoramento sem, no entanto, comprometer a variabilidade genética e a possibilidade de seleção de
linhagens superiores.
Figura 1. Resposta em relação à média geral dos conjuntos de famílias e linhagens de mesma origem (EP2005/2006 - ERF
2002/2003).
Figura 2. Resposta em relação às testemunhas Metica1 (gráfico á esquerda) e BR-IRGA 409 (gráfico á direita) dos conjuntos
de famílias e linhagens de mesma origem (EP2005/2006 e ERF 2002/2003).
CONCLUSÕES
-
A correlação entre as melhores linhagens dos EPs e as famílias correspondentes dos ERFs de arroz
irrigado tropical é baixa;
A realização de avaliação precoce de rendimento dentro do programa de melhoramento é viável por
permitir a seleção negativa das famílias com produtividade aquém da esperada;
Algumas famílias selecionadas no ERF produzem linhagens superiores de grande potencial
produtivo.
FAO. The State of Food and Agriculture. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome: FAO, 2008.
SAS Institute. SAS/STAT Software: changes and enhancements through release 9.1. Cary, NC: SAS Institute Inc., 2002.
20. CAPACIDADE DE COMBINAÇÃO DE LINHAGENS DE ARROZ
IRRIGADO
Orlando Peixoto de Morais35, Paulo Ricardo Reis Fagundes36, Péricles de Carvalho Ferreira Neves1, Ariano Martins de
Magalhães Jr.2, Francisco Pereira de Moura Neto1, Jaison Pereira de Oliveira1
Palavras-chave: melhoramento genético, cruzamentos, herdabilidade
INTRODUÇÃO
A região Sul produz aproximadamente 69,7% do arroz brasileiro (Santos, 2009) e o Rio Grande
do Sul responde por 88,3% do arroz colhido na região. Desde o início da década de 1990, a Embrapa
vem implementando um programa de melhoramento de sua população-base de arroz irrigado, visando
torná-la paulatinamente melhor adaptada às condições de cultivo da região sul-brasileira e, ao mesmo
tempo, desenvolvendo cultivares capazes de prover maior eficiência à lavoura. O desenvolvimento de
cultivares baseia-se na exploração de cruzamentos entre variedades e linhagens elites oriundas do
próprio programa e, em menor intensidade, de outras instituições.
Com o propósito de identificar cruzamentos e famílias com alto potencial produtivo ainda nas
fases iniciais das atividades de melhoramento, estabeleceu-se dentro do programa a seleção precoce
baseada na exploração de informações obtidas de ensaios de produtividade de grãos. A principal
vantagem desse procedimento consiste em antecipar a eliminação de cruzamentos e famílias inferiores,
dentro do processo de avanço de gerações, o que possibilita uma atenção maior nas populações-elite
(Castro et al, 2007). A avaliação de cruzamentos permite a estimação das habilidades combinatórias dos
seus genitores, o que constitui uma forma de identificação das melhores populações deles derivadas,
quanto à diversidade genética (Halluaer & Miranda Filho, 1982) e, conseqüentemente, quanto ao
potencial das mesmas como fonte de linhagens recombinantes promissoras para o desenvolvimento de
cultivares. Sprague & Tatum (1942) propuseram o uso dos cruzamentos dialélicos para estimar a
capacidade geral de combinação (cgc) e a capacidade específica de combinação (cec).
O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial de 40 linhagens de arroz como genitores de
populações-base do programa de melhoramento genético da Embrapa para a região subtropical do
Brasil, com irrigação por inundação.
MATERIAL E MÉTODOS
Cento e sessenta e três populações F2, oriundas de cruzamentos envolvendo 40 linhagens elites,
incluindo algumas cultivares comerciais de arroz irrigado subtropical, foram avaliadas em três locais do
Rio Grande do Sul: Capão do Leão, Alegrete e Uruguaiana, utilizando o delineamento experimental de
blocos aumentados de Federer (Federer, 1956). As parcelas constavam de quatro linhas de 5m de
comprimento, espaçadas de 25 cm e semeadas com 100 sementes por metro. As práticas de preparo do
solo, adubação e de manejo da cultura adotadas seguiram as recomendações técnicas de cultivo do arroz
irrigado para o a região Sul do país (SOSBAI, 2007).
Cada uma das 40 linhagens participou de pelo menos de quatro cruzamentos, mas constituindo
um dialelo bastante incompleto, pois apenas 20,9% de todas as combinações híbridas possíveis foram
realizadas. A versatilidade do método generalizado de análise de dialelos desbalanceados de Silva et al
(2000) permitiu a estimação dos parâmetros de cgc e de cec dos genitores utilizados, relativamente à
produtividade de grãos, que foi a característica selecionada para o estudo.
As médias dos cruzamentos, ajustadas para efeito de bloco, foram estimadas pela análise
conjunta dos três ensaios, implementada no sistema computacional SAS (Statistical Analysis System),
por meio de seu procedimento GLM (SAS Institute 2002).
Na diagonalização por congruência da matriz V-1, inverso da matriz de covariância das médias
35
36
Pesquisador, Embrapa Arroz e Feijão - Cx. Postal 179, Santo Antônio de Goiás, GO, CEP 75375-000. E-mail: [email protected]
ajustadas dos cruzamentos, foi utilizado o aplicativo R (www.r-project.org). Com essa operação, obtémse a matriz congruente F, tal que FF' = V-1, empregada na simplificação do modelo linear generalizado
de Gauss-Markov, empregada por Silva et al (2000). Todas as demais operações matriciais necessárias
para a estimação dos parâmetros do modelo e de seus erros associados foram realizadas utilizando-se o
aplicativo BrOffice.org Calc (www.broffice.org).
A matriz de restrições foi estruturada admitindo-se os seguintes cortes no espaço das soluções:
p
p
∑
i
gˆ i = 0 (uma restrição);
∑
sˆij = 0 , para cada i (p restrições); i e j variando de 1 a p, sendo p o número
j
de genitores. A significância das estimativas de capacidade de combinação foi testada pelo teste t.
Observou-se ampla variação entre os cruzamentos (p<0,001) na média dos três experimentos,
em que as testemunhas produziram 8712 kg/ha, sem diferenças significativas entre elas. Três
cruzamentos produziram significativamente mais que a média das testemunhas: IRGA 417/IRGA 420,
IRGA 419/IRGA 420 e CT15672-3-2-6-3-3-4-M/BRS Pelota, que atingiram 10577, 12378 e 10561
kg/ha, respectivamente. Trinta e seis cruzamentos, 22,1% do total avaliado, produziram
significativamente menos que o conjunto das testemunhas, tendo sido todos eliminados. É razoável
admitir que os genitores freqüentemente presentes nesses cruzamentos (Tabela 1) não devem ter tido
um bom desempenho geral como geradores de novas populações. De fato, a análise simultânea das
Tabelas 1 e 2 evidencia que todos os genitores que tiveram mais de 14,3% de seus cruzamentos
incluídos no grupo menos produtivos que as testemunhas (Tabela 1) não se sobressaíram quanto à cgc
nem quanto à cec com pelo menos um dos genitores, exceção feita para BRS Alvorada, CT15696-3-43-1-4-M e C101 A51. As duas primeiras se combinaram muito bem, cĝc =2913,6 (p<0,01), e o
cruzamento entre ambas, produziu 9573 kg/ha. A BRS Alvorada também apresentou alta cec com a
BRS Pelota, cujo cruzamento atingiu produtividade média de 10500 kg/ha. A C101 A51 exibiu cgc
positiva e significativa (p<0,01), mas combinou-se mal com a CNAi9934, cĝc =-2302,3 (p<0,001), cujo
cruzamento produziu 6693 kg/ha. Os genitores C101 A51, IRGA 419, IRGA 417, CT15672-3-2-6-3-3M, IRGA 420 e BRS Pelota apresentaram estimativas de cgc positivas significativas.
As estimativas de cec entre os genitores apresentadas na Tabela 2 (partida em 2a e 2b)
representam desvios do comportamento médio em relação ao que se espera com base na cgc e
representam medidas dos efeitos gênicos não aditivos (Cruz et. al, 2004). As maiores estimativas de cec
foram observadas nos cruzamentos de BRS Alvorada com CT15696-3-4-3-1-4-M e com BRS Pelota, e
de IRGA 417 com BRSGO Guará, que proporcionaram combinações genéticas de alto desempenho
mediano “per se”, respectivamente 10500, 9573 e 10360 kg/ha, respectivamente. São cruzamentos que
envolvem um genitor de alta cgc e outro de valor intermediário, para a mesma característica.
CONCLUSÃO
Os cruzamentos mais promissores quanto à produtividade de grãos são IRGA 417/IRGA420,
IRGA 419/IRGA 420, BRS Pelota/CT15672-3-2-6-3-3-M, IRGA 417/BRS Pelota, IRGA 417/BRSGO
Guará, BRS Pelota/Alvoradas e BRS Alvorada/CT15696-3-4-3-1-4-M por associarem dois genitores de
alta cgc, e com estimativas de cec não negativas, ou pela presença de alta cec naqueles envolvendo um
genitor com alta cgc e outro que não exibe estimativa negativa para essa característica.
CASTRO, A P.; CUTRIM, V. A; MORAIS, O P.; NEVES, P. C. F; CORDEIRO, A C. C. Seleção
precoce em arroz. Congresso Brasileiro de Arroz Irrigado, 4, Reunião da Cultura do Arroz Irrigado, 27,
Pelotas, RS. Anais... Pelotas-RS: Orium Agro, 2007, CD-rom,.
CRUZ, C.D.; REGAZZI, A. J.; CARNEIRO, PC.S. Modelos biométricos aplicados ao melhoramento
genético. Viçosa: Editora UFV, 2004, v.1. 480 p.
HALLAUER, A R; MIRANDA FILHO, J. B. Quantitative genetics in maize breeding. Ames, Iowa:
The Iowa State University Press, 1982.
SANTOS, R. C. G. Cenário do mercado atual. Cachoeira do Sul: Casa Brasil Editores Ltda, Planeta
Arroz, Ano 10, Edição 30. 2009.
SAS Institute. 2002. SAS/STAT Software: changes and enhancements through release 9.1. Cary,
NC: SAS Institute Inc.
SPRAGUE, G. F.; TATUM, L. A. General vs Specific combining ability in single crosses of corn.
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SOCIEDADE SUL-BRASILEIRA DE ARROZ IRRIGADO (SOSBAI). Arroz Irrigado:
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análise de dialelos desbalanceados. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.35, n.10, p.19992005.
FEDERER, W.T. Augmented (or hoonuiaku) designs. Hawaiian Planters' Records, Aiea, v. 55, p.
191-208, 1956.
Tabela 1 - Genitores envolvidos nos cruzamentos significativamente menos produtivos que as testemunhas (Cr<Test.),
relacionando-se o número de cruzamentos avaliados envolvendo o genitor (NCr), o número de vezes (Nº) em que cada um
desses genitores participou dos CR<Test. e o percentual dessa participação.
Cr<Test.
Genitores
NCr
Nº
%
L 202
4
4
100,0
BRSMG Curinga
4
3
75,0
BRSGO Guará
20
13
65,0
CNAi8487
5
3
50,0
BRS Alvorada
20
9
45,0
IR72891-73-3-1, CT9882-16-4-2-3-4P-M, CT15696-3-4-3-1-3-M, CT15696-3-4-3-1-4-M
5
2
40,0
CNAi9934, CNAi9935, CNAi9936, CNAi9937, Oryzica Llanos 5
6
2
33,3
BRS Colosso, BRS Firmeza, BRS Talento, Keybonnet
4
1
25,0
CT15696-3-4-2-1-1-M, CT15696-3-4-2-3-3-M, CT16049-7-3-2-M-M-M
5
1
20,0
BRS 7 “Taim”
26
5
19,2
C101 A51, CNAi9930, CNAi9931, IR 64, Lemont
6
1
16,7
IRGA 419
7
1
14,3
BRS Pelota
31
3
9,7
IRGA 417
29
1
3,4
Tabela 2a - Estimativas de capacidade específica de combinação e de capacidade geral de combinação ( cĝc , última coluna
e penúltima linha) de genitores dos cruzamentos avaliados em 2005/06, do programa de melhoramento de arroz irrigado
subtropical da Embrapa (Primeira parte).
Genitores
IRGA 417 BRS Pelota
BRS 7 “Taim”
BRS Alvorada
BRSGO Guará
cĝc
-525,0
-958,3*
-338,6
564,6
-131,0
-664,6
537,2
257,6
-1147,6*
-381,4
247,4
1129,4*
-872,3
-443,6
CNAi8487
IR72891-73-3-1
CT9882-16-4-2-3-4P-M
IR72895-17-2-3-2
PR26305-M32
CT15696-3-4-2-1-1-M
CT15696-3-4-2-1-2-M
CT15696-3-4-2-3-3-M
CT15696-3-4-3-1-3-M
CT15696-3-4-3-1-4-M
CT15672-12-1-2-1-3-M
CT15672-3-2-6-3-3-M
CT16049-7-3-1-M-M-M
CT16049-7-3-2-M-M-M
1238,1
-470,6
-969,3
-1357,5
-985,9
-287,3
336,9
1706,5
677,7
-283,5
305,7
-1454,3
-691,6
31,7
977,7
-599,0
1686,3
1017,1
-474,3
-1824,7
-551,5
77,1
929,3
-572,9
-1166,7
1150,3
-452,0
-744,8
-573,2
657,1
-352,6
694,2
-762,2
614,4
757,6
-1098,8
-2,6
-2252,8*
-703,6
136,4
385,1
956,4
-893,8
.
-57,2
-848,4
402,2
512,8
104,0
191,6
-706,2
2916,6**
563,8
815,8
758,5
.
-748,8
412,5
-307,2
494,6
1820,2
984,8
-647,0
-876,4
-898,2
192,6
1000,8
-648,2
.
-243,3
cĝc
1308,7*
740,2*
377,0
-503,3
-432,3
CV =18,12(%); µ̂ = 7541 kg/ha.
* e **: significativos em nível de 5 e 1%, respectivamente, pelo teste t.
Tabela 2b - Estimativas de capacidade específica de combinação e de capacidade geral de combinação ( cĝc , última coluna e penúltima linha) de genitores
dos cruzamentos avaliados em 2005/06, do programa de melhoramento de arroz irrigado subtropical da Embrapa (Segunda parte).
Genitores
Genitores
IRGA 417
IRGA 418
-2038,1*
IRGA 419
-192,2
IRGA 420
661,2
BRS Pelota
114,9
BRS 7 Taim
-389,9
Oryzica Llanos 5 -1305,7
Metica 1 SC1
-734,2
IR 64
983,0
BRSGO Guará
1077,9*
BRS Alvorada
.
CNAi9930
922,3
CNAi9931
-661,9
CNAi9934
1077,9
CNAi9935
-340,4
CNAi9936
1135,1
CNAi9937
1028,8
Lemont
.
Keybonnet
.
L201
.
L202
.
cĝc
CV=18,12%;
1
IRGA
418
IRGA 419 IRGA 420
.
-553,7
-729,3
230,5
-326,4
560,9
392,4
1310,6
521,0
632,0
.
.
.
.
.
.
.
.
2412,6
-2685,7**
.
784,7
-348,8
-1060,6
2540,8
-897,2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
331,2
1358,3**
1308,7*
BRS
Pelota
.
.
.
.
.
.
-1979,3*
.
618,9
-533,4
113,1
-1200,1
-572,4
126,4
683,8
-479,4
-1004,8
668,0
-203,8 2722,0**
.
.
.
833,7
.
1958,5
.
1529,2
.
100,7
.
-275,6
.
-349,1
.
.
.
.
.
.
1065,9**
µ̂ = 7541 kg/ha.
SC: Soma Clone
* e **: significativos em nível de 5 e 1%, respectivamente, pelo teste t.
740,2*
BRS 7
“Taim”
C101A51
.
.
.
.
.
1047,0
1136,5
-1437,3
-1048,9
-481,9
1101,0
594,8
.
-417,7
1183,8
148,5
349,1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
661,2
-876,6
509,0
147,2
-2302,3** -2293,0*
945,5
-1206,3
25,0
-1183,8
161,7
-118,1
.
.
.
.
.
.
.
.
1529,9**
377,0
BRS
BRSGO
Alvorada Guará
-503,3
BRSMG
BRS
Curinga Firmeza
cĝc
BRS
Talento
BRS
Colosso
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
-1574,6
-1422,8
1558,9
-510,3
-1260,8
-945,1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
158,9
261,9
-407,3
-13,6
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
-190,6
772,4
-126,8
-455,1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
-275,8
-452,8
-243,1
971,7
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
307,4
-581,6
777,2
-503,1
331,2
1358,3**
1065,9**
740,2*
377,0
-1386,2**
-566,7
380,1
-432,3
-503,3
443,8
-263,0
-75,8
-139,5
40,0
-553,7
-618,3
-873,3
703,0
-1177,8
-432,3
286,1
615,7
-517,1
653,6
.
21. VARIAÇÃO DA HABILIDADE COMBINATÓRIA EM POPULAÇÃO
MANTENEDORA PARA O DESENVOLVIMENTO DE LINHAGENS A EM
ARROZ
Péricles de C. F. Neves37, James E. Taillebois38, Francisco P. M. Neto39.
Palavras-chave: Arroz híbrido, seleção recorrente, test cross.
INTRODUÇÃO
A criação de híbridos de arroz superiores, de maneira sustentável em longo prazo, depende da
disponibilidade constante de genitores com elevada habilidade combinatória para produtividade e outras
características varietais. O Programa Arroz Híbrido conduzido pela Embrapa e o Centro de Cooperação
Internacional em Pesquisa Agronômica para o Desenvolvimento (Cirad – França) utiliza o
melhoramento populacional por seleção recorrente para o desenvolvimento tanto de linhagens B/A
quanto R, visando a criação de híbridos no Sistema de Três Linhagens. A seleção recorrente tem sido
usada com sucesso em vários programas de melhoramento genético de arroz, para a criação contínua de
genótipos superiores, notadamente no que diz respeito a características poligênicas como produtividade
(Guimarães et al., 2005; Morais et al., 2008). No Programa Embrapa-Cirad populações B/A são
melhoradas continuamente pela seleção de famílias S2 com elevada habilidade combinatória frente a um
testador escolhido, que são recombinadas para o ciclo subseqüente, onde nova seleção será aplicada. A
estratégia de seleção segue a técnica de avaliação da habilidade combinatória descrita por Taillebois et
al. (2007). O objetivo deste trabalho foi avaliar test crosses de uma população desenvolvida para a
criação de linhagens B/A genitoras de híbridos, do Programa Arroz Híbrido Embrapa-Cirad.
MATERIAL E MÉTODOS
Na safra 2008/2009 60 híbridos F1 (test crosses) de cruzamentos do tipo S2/testador foram
avaliados em ensaio conduzido em Alegrete, RS. As famílias S2 foram representadas, nos cruzamentos,
por plantas macho-estéreis resultantes da segregação do gene recessivo ms presente na população de
origem. O testador foi uma população F2 oriunda do cruzamento entre duas linhagens elites R de origens
genéticas distintas. Para cada família S2 foram utilizadas de 2 a 4 plantas macho-estéreis.
O delineamento experimental foi do tipo Augmented Randomized Complete Block Design
(Blocos Completos Casualizados), gerado pelo software IRRISTAT (versão, 5.0.20050701). Cada um
dos quatro blocos foi constituído de 15 test crosses e 5 testemunhas. As testemunhas, presentes em todos
os blocos, foram três cultivares (BRS Querência, BRS Fronteira e IRGA 417) e 2 híbridos EmbrapaCirad (H1 e H2). As parcelas foram compostas por 4 linhas de 5,0 m de comprimento espaçadas de 17,5
cm. A área útil de 1,05 m² constou das 2 linhas centrais de cada parcela, eliminando-se 1,0 m de cada
extremidade. As cultivares foram semeadas na densidade de 114 kg de sementes/ha e os test crosses e
híbridos na densidade de 34 kg de sementes/ha. As sementes não foram tratadas e não foi aplicado
nenhum fungicida durante o ciclo da cultura.
Foram determinadas as seguintes variáveis: produtividade (13% de umidade), ciclo vegetativo
(emergência a 50% de floração) e rendimento de grãos inteiros (%). A análise dos dados foi realizada
com a utilização dos softwares Statbox (versão 6.40) e IRRISTAT.
A produtividade dos test crosses variou de 1,1 t/ha a 12,6 t/ha. Dentre as testemunhas, a maior
produtividade média foi alcançada pelo híbrido H2, com 11,4 t/ha que foi significativamente superior à
37
38
39
Embrapa Arroz e Feijão, C.P. 179, 75375-000 Santo Antônio de Goiás, GO, e-mail: pé[email protected].
Cirad.
Embrapa Arroz e Feijão.
produtividade das demais testemunhas (Tabelas 1 e 2). O ciclo vegetativo dos test crosses variou de 86 a
100 dias, com média de 94 dias (Tabela 1).
A produtividade em relação à cultivar convencional mais produtiva, BRS Fronteira, pode ser
observada na Figura 1. Nove test crosses superaram significativamente a cultivar de referência, sendo
que um deles chegou a uma produtividade 41 % superior. Por outro lado, apenas três ficaram abaixo da
média de BRS Fronteira. Essa ampla variação representa grande oportunidade para selecionar, da
população original, famílias S2 com habilidade combinatória elevada, tanto com vistas ao melhoramento
da população quanto para a extração de linhagens promissoras para a criação de linhagens B/A. Dentre
os híbridos testemunhas, o H2 superou a cultivar de referência em 26%, indicando que esse híbrido pode
ter potencial para recomendação na região onde foi conduzido o ensaio.
O elevado rendimento de grãos inteiros, tanto das testemunhas quanto dos test crosses, cuja
variação foi de 56,0 % a 66,2 %, pode ser observado na Tabela 3. Também neste caso, quando
considerado o rendimento industrial, o híbrido H2 superou significativamente as demais testemunhas
(Tabelas 3 e 4).
Tabela 1. Ciclo vegetativo, produtividade e rendimento de grãos inteiros de cinco testemunhas e 60 test
crosses em ensaio conduzido em Alegrete, RS, na safra 2008-2009.
Ciclo
(dias)
88
97
95
86
86
86← 94 →100
Genótipo
H2
H1
BRS Fronteira
Irga 417
BRS Querência
Test crosses
Produtividade
(t/ha)
11.4
9.7
9.0
8.6
7.1
8.9
Teste N-K 5%
A
B
B
B
C
-
Tabela 2. Análise de variância para produtividade entre as testemunhas do ensaio. CV = 8,5 %.
FV
Var. total
Testemunhas
Blocos
Residual
GL
18
4
3
11
SQ
550403
428488
48354
73561
QM
30578
107122
16118
6687
F
16.02
2.41
-
PROB
0.0002
0.1216
-
160%
Testcrosses com produtividade
significativamente superior à
produtividade de BRS-FRONTEIRA
2
H
140%
1
H
O
D
R
IB
H
120%
60%
O
D
R
IB
H
S -Q
R
B
A
C
N
EIR
U
m %
e
e
d
80%
S -FR
R
B
TEIA
N
O
A 4
G
IR
7
1
S
R
B
-FR
TEIA
N
O
100%
tivae
u
d
ro
P
40%
20%
0%
Testcrosses e variedade com
produtividade significativamente inferior
à produtividade de BRS-FRONTEIRA
Figura 1. Produtividade relativa das testemunhas e test crosses tendo como referência BRS Fronteira, a
testemunha com maior produtividade.
Tabela 3. Rendimento de grãos inteiros e produtividade de grãos inteiros de cinco testemunhas e 60 test
crosses em ensaio conduzido em Alegrete, RS, na safra 2008-2009.
Genótipo
H2
H1
BRS-Fronteira
Irga 417
BRS-Querencia
Testcrosses
Grãos Inteiros (%)
65.1
60.2
64.8
63.4
61.7
61.5
Produtividade de Grãos Inteiros (t/ha)
7.39
5.84
5.79
4.42
4.40
5.49
Teste N-K 5%
A
B
B
B
C
-
Tabela 4. Análise de variância para produtividade de grãos inteiros entre as testemunhas do ensaio.
8,9 %.
FV
Var. total
Testemunhas
Blocos
Residual
GL
18
4
3
11
SQ
251450
204513
14757
32180
QM
13969
51128
4919
2925
F
17.48
1.68
-
PROB
0.0001
0.2277
-
CV =
CONCLUSÕES
A população desenvolvida para a criação de linhagens B/A genitores de híbridos, no Programa
Arroz Híbrido Embrapa-Cirad, apresenta ampla variação e alto nível de habilidade combinatória para
produtividade quando em cruzamento com o testador utilizado. Essa variação pode ser explorada tanto
para o melhoramento da população quanto para a extração, neste ciclo, de linhagens promissoras para a
criação de linhagens B/A. Já o elevado rendimento de grãos inteiros indica que genótipos a serem
extraídos dessa população deverão também resultar em híbridos promissores em rendimento industrial
dos grãos, quando em combinação com genitores R.
GUIMARÃES, E. P. Population improvement: a way of exploiting the rice genetic resources of Latin
America. Rome: FAO, 2005. 350p.
MORAIS, O. P. de; BRESEGHELLO, F.; CASTRO, E. da M. de; SOARES, A. A.; PEREIRA, J. A.;
UTUMI, M. M.; PRABHU, A. S.; BASSINELLO, P. Z. Progressos em dois ciclos de seleção
recorrente na população CG3 de arroz de terras altas. Santo Antônio de Goiás: Embrapa Arroz e
Feijão, 2008. 27 p. (Embrapa Arroz e Feijão. Boletim de pesquisa e desenvolvimento on-line, 31).
TAILLEBOIS, J. E.; NEVES, P. C. F.; DOSSMAN, J.; FAGUNDES, P. R. R.; TABOADA, R.;
JUSTINIANO, J. V. Técnica de avaliação da habilidade combinatória para seleção eficiente de genitores
de híbridos de arroz. In: Congresso Brasileiro de Arroz Irrigado, 5.; Reunião da cultura do arroz
irrigado, 27., 2007, Pelotas, RS. Anais...Pelotas, 2007, p. 149-150.
22. PROGRAMA DE MELHORAMENTO DE ARROZ HÍBRIDO DA
PARCERIA INSTITUTO RIO GRANDENSE DO ARROZ / FAZENDA ANA
PAULA,
SAFRA 2007/08
Antonio Folgiarini de Rosso40, Ricardo Scherer2, Lianfang Wang2, Wu Yuntian2, Yang Dongqi2, Carlos Eduardo Batista
Leal2
Palavras-chave: produtividade, heterose, adaptação.
INTRODUÇÃO
A expressão da heterose ou vigor híbrido em arroz é o resultado de vários fatores, mas
principalmente de características morfológicas como sistema radicular vigoroso, grande capacidade de
afilhamento, maior número de grãos por panícula e grãos mais pesados. Além disso, como o híbrido é o
cruzamento entre dois genótipos distintos geneticamente, pode ter maior capacidade de adaptação aos
ambientes e por isso apresentar maior estabilidade de produção.
Os híbridos de arroz, inicialmente desenvolvidos como alternativa para obtenção de altos
rendimentos apresentam como vantagem ainda, maior proteção para a introdução de novas tecnologias,
tais como tolerância a herbicidas, melhoria da qualidade de grãos e resistência a doenças e insetos,
considerando que o produtor não poderá reutilizar a semente.
No entanto, o arroz, por ser uma espécie autógama, deve envolver um sistema de machoesterilidade como pré-requisito para exploração comercial da heterose. Atualmente, a pesquisa está
sendo desenvolvida com a tecnologia de produção de híbridos de três linhas, que independe de fatores
ambientais para obtenção da macho-esterilidade, e híbridos de duas linhas onde a macho-esterilidade é
obtida sob condições de temperatura e fotoperíodo específicos. No Programa Arroz Híbrido da parceria
IRGA / Fazenda Ana Paula utiliza-se o sistema de três linhas, que embora exija uma etapa a mais na
produção de sementes e consuma mais tempo para o desenvolvimento de novas linhas macho-estéreis,
apresenta como vantagem a estabilidade do sistema de macho-esterilidade.
Um dos desafios do arroz híbrido é a produção de sementes, por se tratar de um sistema mais
complexo e menos eficiente do que o de variedades convencionais. Primeiramente, a produção de
sementes híbridas depende de linhas macho-estéreis, mantenedoras e restauradoras oriundas de várias
etapas do programa de melhoramento genético. O processo envolve também, mão-de-obra intensiva e o
uso de insumos específicos para a produção de sementes. Além disso, sua multiplicação necessita ser
realizada em ambientes livre de contaminantes, ou seja, áreas livres de arroz espontâneo e com
isolamento físico de outras áreas cultivadas. A produção de sementes é feita em plantios escalonados e
em faixas intercaladas entre as duas linhagens formadoras do híbrido. O fator crítico de sucesso é
determinado pela perfeita sincronização da floração entre estas linhagens.
O objetivo deste trabalho foi descrever as principais atividades e a metodologia utilizada
no desenvolvimento de cultivares híbridas de arroz para o RS, através da parceria IRGA / Fazenda Ana
Paula, na safra 2007/08.
MATERIAL E MÉTODOS
As atividades do programa desta safra foram realizadas nos estados do Rio Grande do Sul
(Cachoeirinha e interior do Estado), de Goiás (Flores de Goiás) e de Alagoas (Penedo).
Em Penedo, as atividades de desenvolvimento de linhas parentais (A, B e R), os cruzamentos
para obtenção de novos híbridos e a multiplicação de sementes em pequena escala foram realizadas
entre os meses de maio e novembro de 2008.
40
Engº. Agrº., Dr. Melhoramento Genético de Arroz Irrigado, Instituto Rio Grandense do Arroz, Av. Bonifácio C. Bernardes 1494, CEP: 94930-030. Email: [email protected]
2
Fazenda Ana Paula
Em Cachoeirinha, foram realizadas as atividades de desenvolvimento de linhas parentais para o
sistema de três linhas (A, B e R), a avaliação de híbridos e a multiplicação de sementes das linhas
parentais A1 (CMS – Citoplasma Macho-Estéril) e R9 (linhagem Restauradora do híbrido 9).
Na safra 2007/08 foram conduzidos ensaios de rendimento com arroz híbrido em cinco locais no
Rio Grande do Sul: Cachoeirinha, Cachoeira do Sul, Uruguaiana, Dom Pedrito e Santa Vitória. Foram
avaliados cinco híbridos promissores da parceria IRGA / Fazenda Ana Paula (Híbridos 7, 9, 10, 11 e 12)
quanto ao potencial produtivo, às características agronômicas e à interação genótipo x ambiente. As
cultivares BR-IRGA 410, IRGA 417, IRGA 423 e IRGA 424 foram usadas como testemunhas para
determinar a heterose padrão (LOPES et al., 2009).
Foram realizadas também as multiplicações de sementes da Linha A1 (CMS) e do Híbrido 9 em
Flores de Goiás (GO), com o objetivo de identificar locais mais adequadas para a produção de
sementes, e aumentar o volume de sementes deste híbrido promissor. Além disso, a semeadura desses
genótipos nesse local visou definir as épocas (momento) de plantio mais adequadas para alcançar uma
sincronização de floração entre as linhas A1 e B1 (multiplicação da linha macho-estéril) e A1 e R9
(produção de sementes do híbrido 9), considerando que é um local com características de clima e solo
diferentes do RS.
Em Cachoeirinha, das 528 linhas R (restauradoras) semeadas, 514 foram colhidas para serem
armazenadas no banco de germoplasma, as quais posteriormente serão utilizadas como fontes de genes
em cruzamentos. Todas as 311 linhagens mais antigas do banco ativo também foram colhidas para
serem mantidas no banco de germoplasma (câmara fria). Entre as 207 linhas B (mantenedoras)
semeadas, foram selecionadas 102 para continuidade dos retrocruzamentos visando à transferência da
característica de macho-esterilidade para estas e obter-se assim novas linhas A (CMS). Após a
realização dos respectivos retrocruzamentos em Cachoeirinha, 12 linhas A foram selecionadas e
consideradas completamente desenvolvidas e aptas para serem utilizadas em cruzamentos visando à
identificação de novos híbridos. Este fato é de grande importância para o programa de melhoramento de
híbridos, considerando-se que a pequena disponibilidade de linhas macho-estéreis é um dos grandes
limitantes dos programas de híbridos.
Nos ensaios de rendimento, conduzidos em cinco locais do RS para avaliação dos híbridos
promissores, o Híbrido 11 apresentou melhor desempenho, diferentemente das safras anteriores em que
o Híbrido 9 havia sido o mais produtivo. Entre as testemunhas, a cultivar IRGA 424 foi a mais
produtiva (LOPES et al., 2009), reduzindo a heterose padrão para 14,31 % (Figura 1).
11320 28,4%
1
4
,
3
%
16,5%
987617,6%
540203/04204/05S
af2r0a5g/r0í6cola206/07207/08
Rendimento de grãos (t ha-1)
Testemunha
Heterose padrão
29,9 %
Figura 1. Evolução da heterose padrão obtida entre o melhor híbrido e a melhor cultivar em cada safra.
O principal fator para essa redução da heterose padrão foi a maior produtividade da cultivar
IRGA 424 em relação à testemunha anterior (BR-IRGA 410).
Com o objetivo de obter mais informações a respeito do Híbrido 9, o qual tem se mostrado
promissor principalmente em termos de potencial de rendimento, foram instaladas unidades
demonstrativas no RS, com áreas variando entre 0,5 e 1,0 hectare, onde o mesmo mostrou produtividade
média de 11,1 t/ha (Figura 2). Quanto às características de qualidade, continuam sendo realizados testes
para observar a estabilidade quanto às características de cocção e os parâmetros de parboilização.
14
13,5
Rendimento de grãos (t ha -1)
13
12,6
12,3
12
12,2
12,0
11,8
11,5
11,1
11
10,5
10,2
10
9,5
8,8
9
8,4
8
7
6
5
4
IA
ÉD
M
do
Su
l
as
do
ra
do
El
M
os
ta
itó
Local
rd
ri
a
as
Sa
nt
a
V
ue
R
ha
C
Ba
rr
a
rq
do
ri
ei
ad
ib
.
a
nh
2
a
an
ho
C
ac
gu
ru
U
U
ru
gu
ai
ai
an
a
1
su
l
do
do
R
os
ár
io
l
Su
h.
do
nh
ri
ei
ac
C
ho
ac
C
A
gu
a
0
Figura 2. Rendimento de grãos do Híbrido 9 em 12 unidades demonstrativas implantadas em 10
municípios no Estado do Rio Grande do Sul, na safra 2007/08.
Em relação à produção de sementes, nesta safra foi implantado na EEA um campo de
multiplicação de sementes da Linhagem A1 - CMS (A x B), com área de 0,47 ha, obtendo-se a
produtividade 2.300 kg/ha. No campo de multiplicação da linhagem R9 (0,12 ha) foram colhidos 900 kg
(7.500 kg/ha).
Durante o inverno, também foi realizada a multiplicação de sementes do Híbrido 9 em Flores de
Goiás (GO), com o objetivo tanto de identificar local mais adequado para a produção de sementes,
quanto de aumentar o volume de sementes desse híbrido promissor, visando o plantio, no verão, de
unidades demonstrativas em todas as regiões orizícolas do Estado do RS. Neste campo de
multiplicação, em área de 1,6 ha, foram obtidos 1.664 kg de sementes híbridas (1.040 kg/ha). Foi
também multiplicada a linha macho-fértil (R9) em uma área de 2000 m², onde foi obtido 1.280 kg de
semente, com produtividade média de 6.400 kg/ha.
Ainda em Flores de Goiás, foi realizada a multiplicação da linha A1 (macho-estéril), durante o
verão, em 1,7 ha, obtendo-se 1.880 kg de semente (1.106 kg/ha).
CONCLUSÃO
A seleção de 12 novas linhas macho-estéreis possibilitará ampliar significativamente a obtenção
de novas combinações híbridas, representando grande avanço no programa da parceria IRGA / Fazenda
Ana Paula.
Entre os híbridos experimentais promissores, tem se destacado o Híbrido 9, o qual tem mostrado
elevado potencial de rendimento nas diferentes regiões orizícolas do RS e uma heterose padrão em
torno de 15%. Estão sendo complementadas as avaliações de qualidade de grão, relativas
principalmente à cocção e parboilização.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos a colaboração técnica dos pesquisadores do Hunan Rice Research Institute.
LOPES, M. C. B.; LOPES, S. I. G.; KEMPF, D.; FUNCK, G.; LEAL, C.; OLIVEIRA, E.; RODRIGO,
P., BARROZO. E.; OLIVEIRA, I. C. P. de; CREMONESE, J.; TROJAN, S.; CHAVES, A.; NEVES,
G. Avaliação de genótipos de arroz híbrido do Programa de Melhoramento Genético do Instituto Rio
Grandense do Arroz, na Safra 2007/08. In: Relatório Anual de Pesquisa Safra Agrícola 2007-2008.
Porto Alegre: IRGA, 2009 (Relatório Técnico, 7).
23. ENSAIO COMPARATIVO DE GENÓTIPOS DE ARROZ HÍBRIDO DO
PROGRAMA DE MELHORAMENTO GENÉTICO DO INSTITUTO RIO
GRANDENSE DO ARROZ, NA SAFRA 2006/07
Mara Cristina Barbosa Lopes41, Antônio Folgiarine de Rosso2, Sérgio Iraçu Gindri Lopes2, Renata Pereira da Cruz2, Dieter
Kempf2, Gustavo Funck2, Carlos Eduardo Leal2, Elias Dias de Oliveira2, Paulo Rodrigo da Silva Freitas2, Elusardo Barrozo2,
Izabel Cristina Panni de Oliveira2, Jorge Cremonese2, Eloy João Cordero2, Gilmar Neves2.
Palavras-chave: heterose, rendimento de grãos
INTRODUÇÃO
Um dos desafios do Programa de Melhoramento Genético do Instituto Rio Grandense do Arroz
(PMIRGA) é desenvolver cultivares que apresentem alto potencial de produtividade. A exploração
do vigor híbrido baseado na heterose é uma alternativa para obtenção de genótipos mais produtivos.
Desta forma pode-se consolidar ganhos na produção nacional, deste cereal, sem que para isto tenha
que ocorrer aumento da área plantada. O programa de melhoramento genético do IRGA em parceria
com a Metropolitana Incorporações e Locação de Bens Ltda., buscam desenvolver cultivares híbridas
que produzam em torno de 20 % acima das cultivares convencionais, para compensar o alto custo da
semente híbrida, mantendo-se bons padrões de qualidade dos grãos. O objetivo deste trabalho foi
avaliar genótipos de arroz híbrido quanto ao potencial produtivo, características agronômicas e a
interação com o ambiente.
MATERIAL E MÉTODOS
Este trabalho foi realizado em experimentos de campo conduzidos em cinco locais do Rio
Grande do Sul: Cachoeirinha, Cachoeira do Sul, Dom Pedrito, Santa Vitória do Palmar e Camaquã.
Foram testados sete híbridos com densidade de semeadura de 50 kg ha-1 e as cultivares testemunhas
IRGA 417, BR-IRGA 410, e Epagri 108, de ciclo precoce, médio e tardio, respectivamente, semeadas
com densidade de 120 kg ha-1 de sementes.
O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições. As parcelas
mediram 5,0 m x 1,53 m com o espaçamento entre linhas de 0,17 m. A adubação de base foi efetuada
conforme a interpretação da análise do solo para cada local. A adubação nitrogenada em cobertura foi
na dose de 120 kg ha-1, parcelada em duas épocas, sendo metade aplicada antes da irrigação e o restante
aos 50 dias após a emergência das plântulas.
Foram avaliados os caracteres relacionados ao rendimento de grãos a 13 % de umidade, ciclo,
estatura de plantas, esterilidade das espiguetas, número de grãos por panícula, peso de mil grãos e
parâmetros da qualidade dos grãos, como: índice de centro branco, aspecto visual dos grãos,
temperatura de gelatinização, teor de amilose, rendimento de grãos inteiros e renda do benefício.
Para a variável rendimento de grãos, os dados foram submetidos à análise da variância
individual e conjunta, envolvendo os dez genótipos e os cinco ambientes. A comparação entre as médias
foi realizada através do teste de Duncan, ao nível de 5 % de probabilidade. Para as demais variáveis
estudadas foi calculada a média dos ambientes nos quais foram avaliadas e das quatro repetições.
Os resultados obtidos através da análise da variância, para o rendimento de grãos, mostraram
que houve interação significativa entre os genótipos e os locais (P <0,0001). De maneira geral, os
híbridos apresentaram alto potencial de rendimento de grãos (média de 10,2 t ha -1), superando a média
das cultivares testemunhas (8,5 t ha-1). Os híbridos apresentaram maior produtividade em Dom Pedrito,
com média de 12,7 t ha-1 (Tabela 1). O Híbrido 9 foi o mais produtivo na maioria dos locais, exceto em
41
Engª. Agrª., MSc. Melhoramento Genético de Arroz Irrigado, Instituto Rio Grandense do Arroz, Av. Bonifácio C. Bernardes 1494, CEP: 94930-030.
E-mail: [email protected]
2
Camaquã onde o Híbrido 8 apresentou maior rendimento de grãos, embora não tenha ocorrido diferença
estatística entre os dois genótipos. Em Cachoeirinha o Híbrido 8 e o 9 foram os mais produtivos e em
Santa Vitória do Palmar os Híbridos 9, 10 e o 11 mostraram-se adaptados a este local destacando-se em
termos de rendimento de grãos.
Em geral, os resultados obtidos para o rendimento de grãos dos híbridos comparado às
testemunhas, vêm ao encontro do objetivo do PMGIRGA, onde o híbrido mais produtivo supera a
melhor testemunha, acima de 20 %, na maioria dos locais. Neste trabalho, os resultados mostraram que
o híbrido mais produtivo comparado a cultivar mais produtiva, na média de todos os ambientes,
apresentou um incremento de 28,4 % (Tabela 1). Esta vantagem foi menor no município de Santa
Vitória do Palmar (16,6 %) e maior em Dom Pedrito (57,7 %).
Quanto ao ciclo o Híbrido 3 foi o que apresentou o maior número de dias para atingir a plena
floração, na média de todos os locais, superando a testemunha de ciclo médio BR-IRGA 410. O Híbrido
7 foi o mais precoce, comparado aos demais híbridos, sendo similar a testemunha IRGA 417. Em Santa
Vitória do Palmar o ciclo foi maior para todos os genótipos avaliados, comparado aos demais locais,
com média de 110 dias para atingir a plena floração (Tabela 2).
Também na Tabela 2 estão apresentados os resultados para o parâmetro estatura, sendo que os
híbridos, em geral, apresentaram maior crescimento das plantas, exceto os Híbridos 7 e 10, os quaios
foram similares a testemunha Epagri 108, com 93 cm de estatura de plantas, na média dos ambientes.
Os híbridos foram mais produtivos que as testemunhas, embora, na maioria dos locais, tenham
apresentado maior esterilidade nas espiguetas, exceto o Híbrido 7 (Tabela 3). Este fato pode ter sido em
conseqüência do número de grãos por panículas, que foi superior ao das cultivares, sendo que este
parâmetro foi significativamente correlacionado, ao nível de 5 % de probabilidadde, com o rendimento
de grãos em todos os ambientes (Cachoeirinha: r = 0,63*; Cachoeira do Sul: 0,47*; Dom Pedrito: 0,39*;
Santa Vitória do Palmar: r = 0,70* (* = significativo ao nível de 5 % de probabilidade).
Com relação à qualidade industrial, de forma geral, os Híbridos 7 e 10 foram os que
apresentaram maior rendimento de grãos inteiros, principalmente o primeiro que teve comportamento
similar a melhor testemunha na maioria dos locais (Tabela 3). O Híbrido 7 apresentou melhor aspecto
dos grãos, com menor índice de centro branco (Tabela 5). Para os híbridos a temperatura de
gelatinização e o teor de amilose foi intermediária, exceto o Híbrido 7, o qual apresentou teor alto de
amilose (Tabela 5), indicando boa qualidade de cocção, uma vez que cultivares com estas características
apresentam-se com o centro dos grãos macios, secos e quando esfriam apresentam uma textura suave.
CONCLUSÃO
Os resultados encontrados neste trabalho indicam a existência de alta heterose nos híbridos
selecionados no Programa de Melhoramento Genético do IRGA. Os híbridos mostram-se mais
produtivos que as cultivares comerciais, porém este incremento de produtividade varia dependendo do
local de cultivo. Entretanto ainda devem ser melhorados aspectos relacionados à qualidade industrial,
índice de centro branco e aspecto visual dos grãos.
Tabela 1-
Rendimento de grãos (t ha-1) de híbridos e cultivares testemunhas, em cinco locais do Rio Grande do Sul, safra 2006/07. IRGA / EEA, Cachoeirinha, 2009.
Genótipos
Híbrido 9
Híbrido 8
Híbrido 11
Híbrido 12
Híbrido 3
Híbrido 10
Híbrido 7
BR-IRGA 410
IRGA 417
Epagri 108
Médias
CV %
Médias cultivares testemunhas
Médias dos híbridos
Vantagem híbrido x testemunha (%)
Cachoeirinha
10,4 a1
10,4 a
10,2 ab
9,1 c
9,5 a-c
9,3 bc
8,8 c
8,5 c
8,5 c
7,5 d
9,2 D
6,3
8,2
9,7
21,92
Cachoeira do Sul
13,4 a1
10,3 b
11,4 b
SI4
9,9 bc
10,9 b
11,5 b
9,9 bc
10,4 b
8,2 c
10,7 B
7,7
9,5
11,2
29,42
Dom Pedrito
15,5 a1
12,3 bc
11,6 c
13,6 b
12,3 bc
11,8 c
11,8 c
9,6 d
9,1 d
9,8 d
11,7 A
8,2
9,5
12,7
57,72
Camaquã
8,2 ab1
9,0 a
8,2 ab
6,9 bc
7,1 bc
7,3 bc
6,2 c
7,0 bc
6,5 c
6,7 bc
7,3 E
12,6
6,7
7,6
28,02
11,1 a1
10,7 ab
11,0 a
10,9 a
10,5 ab
9,6 b
9,9 ab
9,5 b
7,9 c
8,3 c
9,9 C
7,8
8,6
10,5
16,62
Médias
11,3
10,6
10,2
10,2
9,9
9,7
9,4
8,8
8,5
8,1
28,43
Médias seguidas pela mesma letra minúscula na coluna e maiúscula na linha, não diferem estatisticamente pelo teste de Duncan a 5% de probabilidade; 2 Vantagem no rendimento de grãos do melhor híbrido em relação a melhor
cultivar testemunha dentro de cada local; 3 Vantagem no rendimento de grãos do melhor híbrido, na média, em relação a melhor cultivar testemunha na média dos locais; 4 Sem informação
1
Tabela 2- Ciclo em número de dias da emergência a 50% e 80% da floração e estatura de plantas (cm) de híbridos e cultivares testemunhas, em cinco
locais do Rio Grande do Sul, safra 2006/07. IRGA / EEA, Cachoeirinha, 2009.
Genótipos
Híbrido 9
Híbrido 8
Híbrido 11
Híbrido 12
Híbrido 3
Híbrido 10
Híbrido 7
BR-IRGA 410
IRGA 417
Epagri 108
Médias
1
Sem informação
Cachoeirinha
Floração
Estatura
50 %
80 %
89
96
100
89
94
105
89
95
102
90
95
105
95
104
106
88
92
98
75
78
89
85
89
103
75
79
85
SI1
114
98
86
94
99
Cachoeira do Sul
Floração
Estatura
50 %
80 %
83
92
102
81
93
99
81
91
101
81
89
102
86
97
104
79
86
94
SI
73
97
80
88
101
SI1
72
90
101
113
97
84
89
99
Dom Pedrito
Floração
Estatura
50 %
80 %
89
103
106
89
106
100
89
108
97
88
104
104
94
112
106
85
99
97
75
94
105
91
105
90
82
100
91
107
120
99
89
105
99
Camaquã
Floração
50 %
80 %
103
112
102
112
102
111
103
111
105
114
94
99
79
85
89
95
80
85
104
114
96
104
Estatura
97
104
105
103
103
91
90
100
87
89
97
Floração
Estatura
50 %
80 %
111
115
92
111
116
97
108
116
99
109
113
98
111
116
100
101
106
85
92
95
85
101
106
96
88
92
80
117
123
83
105
110
92
Tabela 3- Esterilidade das espiguetas (%), número de grãos por panícula, rendimento de grãos inteiros (%) e renda do benefício (%) de híbridos e
cultivares testemunhas, em cinco locais do Rio Grande do Sul, safra 2006/07. IRGA / EEA, Cachoeirinha, 2009.
Genótipos
Híbrido 9
Híbrido 8
Híbrido 11
Híbrido 12
Híbrido 3
Híbrido 10
Híbrido 7
BR-IRGA 410
IRGA 417
Epagri 108
Médias
Ester.
13
17
18
20
21
9
10
11
11
14
14
Cachoeirinha
Gpp PMG Int.
177
28
55
169
29
52
180
29
53
177
28
54
160
29
48
183
28
56
123
28
61
177
26
57
94
25
62
118
28
54
118
28
55
Rnd. Ester.
65
17
63
11
63
15
62
15
64
19
67
12
68
10
65
17
66
18
64
9
65
9
Cachoeira do Sul
Gpp
Int.
143
58
154
59
133
56
134
60
148
56
140
64
130
61
132
59
123
63
102
57
102
59
Rnd. Ester.
68
12
69
19
67
17
68
12
66
21
70
10
70
10
67
10
68
10
66
13
68
13
Dom Pedrito
Gpp PMG Int.
145
29
58
176
29
59
220
29
55
154
28
60
176
30
56
174
28
64
203
27
61
131
28
59
135
27
63
126
29
57
126
29
59
Rnd.
68
69
67
68
66
70
70
67
68
66
68
Camaquã
Int. Rnd.
57
66
57
67
59
67
59
67
55
66
57
68
55
66
60
69
62
68
65
69
58
67
Ester.
22
29
24
23
23
18
26
22
17
18
18
Gpp PMG
Int.
126
28
57
129
29
55
118
29
60
119
28
58
125
29
57
152
28
59
122
28
54
105
26
62
89
25
55
103
28
60
103
28
58
Rnd.
69
66
68
67
68
68
66
69
66
67
67
Ester. = esterilidade das espiguetas; Gpp = número de grãos por panícula; PMG = peso de mil grãos; Int. = % de grãos inteiros; Rnd. = renda do benefício
Tabela 5– Índice de centro branco, aspecto visual, temperatura de gelatinização e teor de amilose, dos grãos beneficiados de híbridos e cultivares
testemunhas, em amostras provenientes de Cachoeirinha, RS, safra 2006/07. IRGA / EEA, Cachoeirinha 2009.
Centro branco1
Híbrido 9
Híbrido 8
Híbrido 11
Híbrido 12
Híbrido 3
Híbrido 10
Híbrido 7
BR-IRGA 410
IRGA 417
Epagri 108
1
1,1
1,0
1,0
1,0
0,7
1,3
0,8
1,3
0,4
0,6
Aspecto visual2
R
B/R
R
B/R
R
R
MB
R
E
MB
Temperatura de gelatinização3
Amilose4
M
M
M
M
M
M
M
B
B
M
27
26
26
25
24
27
28
28
29
29
avaliação visual do índice de centro branco segundo a escala de 0 a 5, onde: 0=grão translúcido, 5=grão opaco; 2R: ruim, B: bom, MB: muito bom, E: excelente; 3B: baixa, M: media; 4alta: 28-32,
intermediária: 23-27, baixa: <22
24. ENSAIO PRELIMINAR DE LINHAGENS DO VIVEIRO “VIOFLAR
SUBTROPICAL - 2006”, SAFRA 2007/08
Sérgio Iraçu Gindri Lopes42, Mara Cristina Barbosa Lopes2, Gustavo Rodrigo Daltrozo Funck2, Gustavo Cantori Hernandes2,
Sintia da Costa Trojan2, Paulo Rodrigo da Silva Freitas2, Carlos Eduardo Batista Leal2, Elias Dias de Oliveira2.
Palavras-chave: arroz irrigado, avaliações fenotípicas, qualidade de grão
INTRODUÇÃO
O programa de melhoramento genético de arroz irrigado desenvolvido pelo Fundo
Latinoamericano de Arroz Irrigado (FLAR), com sede na Colômbia, em cooperação técnica com o
Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA), tem como principal objetivo o desenvolvimento de cultivares
de arroz irrigado com tolerância ao frio, visando atender a demanda dos países sócios do Cone Sul da
América do Sul (Argentina, Brasil e Uruguai). Além do programa de tolerância ao frio, o FLAR
desenvolve atividades de melhoramento genético para a região tropical da América do Sul e Caribe,
onde a ênfase é o desenvolvimento de cultivares de arroz irrigado com alto potencial produtivo e
adaptação às regiões orizícolas mais quentes.
A duração do ciclo da planta de arroz é influenciada pela soma térmica e pelo comprimento do
dia (fotosensibilidade). De modo geral as cultivares modernas de arroz irrigado aumentam a duração do
ciclo vegetativo à medida que são cultivadas em áreas com latitudes maiores. Com base nesse
comportamento, observa-se grande dificuldade de aproveitamento, no sul do Brasil de linhagens
desenvolvidas em ambientes tropicais de baixa latitude, devido ao ciclo ser muito longo. Entretanto, o
FLAR selecionou as linhagens tropicais de ciclo excessivamente curto para as condições da Colômbia
para, juntamente com as linhagens descartadas do programa temperado por ausência de tolerância ao
frio, produzir o viveiro denominado de “FLAR SUBTROPICAL”.
Este trabalho teve por objetivo avaliar o rendimento e a qualidade dos grãos e outros caracteres
fenotípicos das linhagens do viveiro “VIOFLAR SUBTROPICAL - 2006”.
MATERIAL E MÉTODOS
O viveiro VIOFLAR SUBTROPICAL foi introduzido no ano de 2006 e na safra 2006/07 foi
cultivado na Estação Regional de Uruguaiana. Neste local foram semeadas parcelas de observação com
área de 7,65 m2 e baixa densidade de plantas (60 pl. m-2), onde foram selecionadas plantas individuais,
cujas sementes foram multiplicadas na Fazenda Dois Rios localizada no município da Lagoa da
Confusão, estado do Tocantins, durante o inverno de 2007.
O ensaio de campo foi conduzido em Cachoeirinha e Uruguaiana, durante a estação de
crescimento de 2007/08, com cultivo no sistema convencional. Os tratamentos consistiram de 30
linhagens originárias do viveiro “VIOFLAR SUBTROPICAL - 2006” e seis cultivares testemunhas,
totalizando 36 genótipos. A listagem completa dos genótipos avaliados consta na tabela 1.
As parcelas mediam 1,53 m x 5,00 m e as sementes foram distribuídas em linhas espaçadas de
0,17 m com auxílio de uma semeadora de parcelas. A densidade de semeadura foi de 350 sementes
aptas por metro quadrado. As datas de semeadura e de emergência, respectivamente, foram:
Cachoeirinha, 09/11/2007 e 19/11/2007; Uruguaiana, 05/11/2007 e 19/11/2007.
A adubação de base foi feita de acordo com a interpretação da análise de solo. A adubação de
cobertura foi composta da dose de 120 kg de nitrogênio por hectare, sendo aplicado metade da dose
antes do início da irrigação e o restante por ocasião da diferenciação do primórdio da panícula. O
controle das plantas daninhas e o manejo da cultura foram realizados de acordo com as recomendações
da pesquisa para o arroz irrigado. A colheita foi realizada na parte central da parcela, com área útil de
4,76 m2. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com duas repetições.
42
Engº. Agrº., Dr., Melhoramento Genético de Arroz Irrigado, Instituto Rio Grandense do Arroz, Av. Bonifácio C. Bernardes 1494, CEP: 94930-030. Email: [email protected]
2
Os caracteres avaliados foram: vigor inicial das plântulas, período da emergência à floração (80
%), estatura das plantas, rendimento de grãos, rendimento industrial de grãos inteiros, renda do
benefício, índice de centro branco, aspecto visual do grão branco polido e reações ao excesso de ferro
no solo e à brusone. Os dados de rendimento de grãos foram submetidos à análise da variância
individual e conjunta e as médias foram comparadas pelo teste de Duncan a 5 % de probabilidade. Para
os demais caracteres foram calculadas as médias gerais por genótipo, considerando os dois locais e as
duas repetições por local. As avaliações das reações à toxidez de ferro e à brusone foram feitas nos
viveiros de Camaquã e Torres, respectivamente, em duas repetições.
RESULTADOS
As datas de semeadura desses ensaios nos dois locais foram no primeiro decêndio do mês de
novembro de 2007, considerando que as sementes foram multiplicadas durante o inverno no município
de Lagoa da Confusão, no Tocantins, e não estavam disponíveis para semeadura no mês de outubro, que
seria o mais recomendável em função do ciclo médio / longo das linhagens desse grupo. Mesmo com
essa limitação os ensaios foram conduzidos de forma satisfatória e os resultados são válidos para a
primeira seleção das linhagens superiores. Uruguaiana foi o ambiente mais produtivo, com média de
9,35 t ha-1 (Tabela 1).
Para o caráter rendimento de grãos houve significância estatística para a interação local x
genótipo. Em Cachoeirinha a melhor linhagem foi a FL05481-7P-10-2P-2P-M-U2 seguida da FL044596M-21P-4M-1-U1. Neste local a cultivar IRGA 424 foi perdida por acamamento das plantas na fase
final do ciclo devido à alta incidência de podridão do colmo (Sclerotium oryzae). Em Uruguaiana a
linhagem mais produtiva foi a FL04534-5M-8P-4M-3P-M-U1, mas foi eliminada devido a
suscetibilidade à brusone na panícula (Tabelas 1 e 2)
Na Tabela 2 constam os resultados das demais avaliações agronômicas, de qualidade dos grãos e
reações à toxidez por ferro e à brusone na folha e na panícula. De modo geral destacaram-se as
linhagens derivadas do cruzamento FL04459, que apresentaram alto potencial produtivo, ciclo médio
(similar ao IRGA 424), porte baixo e boa arquitetura de planta. Destas foram selecionadas as três
melhores nos aspectos de qualidade de grão (Genótipos FL04459-6M-21P-4M-1-1P-U4, FL04459-6M21P-4M-2-3-U2 e FL04459-6M-21P-4M-2-3-U3), ainda que o rendimento de grãos inteiros da segunda
tenha sido baixo (51 %; Tabela 2). No conjunto de todos os atributos destacou-se ainda a linhagem
FL05481-7P-10-2P-2P-M-U2, que além de excelente produtividade, também apresentou alta qualidade
de grãos, com rendimento médio de grãos inteiros de 63 %, índice de centro branco de 0,3 (baixo) e
aspecto muito bom a excelente do grão branco polido (Tabela 2). A última linhagem entre as cinco
selecionadas foi a linhagem FL05383-1P-8-2P-M-U3, que se destacou em todas as características
mencionadas para a linhagem anterior, exceto índice de centro branco e aspecto físico do grão (Tabelas
1 e 2).
As cinco linhagens selecionadas apresentaram bom comportamento quanto às reações à toxidez
por excesso de ferro no solo e à brusone nas folhas e nas panículas (Tabela 2).
CONCLUSÃO
A introdução do viveiro FLAR SUBTROPICAL demonstrou ser importante para o programa de
melhoramento do IRGA, considerando que se observa um grupo de cinco linhagens com alto potencial
produtivo, com boas características agronômicas e de qualidade dos grãos e resistência aos principais
estresses (toxidez de ferro e brusone), contribuindo para a diversificação genética em futuros
lançamentos de novas cultivares.
CIAT. Evaluación de la culinaria y molinería del arroz. Cali: Centro Internacional de Agricultura
Tropical, 1989. 73 p.
IRRI. Standard evaluation system for rice. Manila: International Rice Research Institute, 1996. 52 p.
TABELA 1 - Rendimento de grãos (t ha-1) de 30 linhagens e 6 cultivares em dois locais do Rio
Grande do Sul, na safra 2007/08. IRGA / EEA, Cachoeirinha, 2009.
Locais e datas de semeadura
Genótipo1
IRGA 424
FL04459-6M-21P-4M-2-3-U3*
FL04459-6M-21P-4M-1-U3
FL05481-7P-10-2P-2P-M-U2*
FL05383-1P-8-2P-M-U2
FL05383-1P-8-2P-M-U3*
FL04459-6M-21P-4M-1-U1
FL05481-7P-10-2P-2P-M-U1
FL05383-1P-8-4P-M-U4
IRGA 420
BR-IRGA 410
FL05383-1P-8-4P-M-U3
FL04534-5M-8P-4M-3P-M-U1
BR-IRGA 409
FL04459-6M-21P-4M-1-1P-U4*
FL04459-6M-21P-4M-1-1P-U2
FL05383-1P-8-4P-M-U2
FL05598-5P-3-1P-1P-M-U1
FL05383-1P-8-2P-M-U1
FL05516-8P-5-3P-2P-M-U2
FL04534-5M-8P-4M-3P-M-U2
FL05516-8P-5-3P-2P-M-U1
FL04459-6M-21P-4M-2-3-U2*
FL05482-8P-4-2P-1P-M-U2
FL04459-6M-21P-4M-2-3-U1
FL04534-5M-8P-4M-3P-M-U3
FL04459-6M-21P-4M-2-1-U1
FL04459-6M-21P-4M-2-1-U3
FL05383-1P-8-2P-M-U4
FL05383-1P-8-4P-M-U1
FL04459-6M-21P-4M-2-1-U2
FL05564-8P-1-2P-2P-M-U1
SCS 114 ANDOSAN
FL05598-5P-3-1P-1P-M-U2
FL05679-5P-1-3P-3P-M-U2
EPAGRI 109
Média
Coeficiente de variação (%)
1
Cachoeirinha2
09/11/2007
--8,09
a-h
8,52
a-e
9,60
a
8,35
a-g
8,44
a-f
8,73
ab
8,18
a-h
7,28
b-i
7,39
b-i
7,17
b-i
8,68
abc
5,91
i
7,36
b-i
7,75
a-i
8,40
a-g
7,97
a-i
7,57
a-i
7,17
b-i
7,61
a-i
6,22
hi
7,64
a-i
7,84
a-i
7,62
a-i
8,00
a-i
8,30
a-h
6,59
c-i
7,24
b-i
6,96
b-i
6,77
b-i
6,53
d-i
8,59
a-d
6,47
e-i
6,61
c-i
6,36
f-i
6,33
ghi
7,55 B
9,90
Uruguaiana2
05/11/2007
11,64
ab
11,20
abc
10,54
a-e
9,39
a-g
10,43
a-f
10,27
a-f
9,83
a-g
10,12
a-f
10,89
a-d
10,71
a-d
10,72
a-d
9,14
a-g
11,80
a
10,34
a-f
9,84
a-g
9,19
a-g
9,51
a-g
9,65
a-g
10,01
a-f
9,47
a-g
10,81
a-d
9,12
a-g
8,82
b-g
9,02
a-g
8,03
d-h
7,66
e-h
9,26
a-g
8,59
c-h
8,70
c-h
8,70
c-h
8,56
c-h
5,93
h
8,03
d-h
7,59
fgh
7,09
gh
5,93
h
9,35 A
11,10
Média
11,64
9,64
9,53
9,49
9,39
9,35
9,28
9,15
9,08
9,05
8,95
8,91
8,85
8,85
8,79
8,79
8,74
8,61
8,59
8,54
8,52
8,38
8,33
8,32
8,01
7,98
7,93
7,92
7,83
7,74
7,55
7,26
7,25
7,10
6,72
6,13
8,464
10,762
Genótipos marcados com asterisco (*) foram selecionados para inserção nos ensaios de rendimento na safra 2008/09.
Nas colunas, médias seguidas das mesmas letras minúsculas, e na linha, seguida da mesma letra maiúscula, não diferem pelo teste de
Duncan a 5 %; 2 Coeficiente de variação da análise conjunta; --- Parcelas perdidas por podridão do colmo (Sclerotium oryzae) nas duas
repetições.
2
TABELA 2 - Avaliações agronômicas, parâmetros de qualidade dos grãos e reações à toxidez de ferro e à brusone de 30 linhagens e 6 cultivares na
safra 2007/08. IRGA / EEA, Cachoeirinha, 2009.
Genótipo
IRGA 424
FL04459-6M-21P-4M-2-3-U3
FL04459-6M-21P-4M-1-U3
FL05481-7P-10-2P-2P-M-U2
FL05383-1P-8-2P-M-U2
FL05383-1P-8-2P-M-U3
FL04459-6M-21P-4M-1-U1
FL05481-7P-10-2P-2P-M-U1
FL05383-1P-8-4P-M-U4
IRGA 420
BR-IRGA 410
FL05383-1P-8-4P-M-U3
FL04534-5M-8P-4M-3P-M-U1
BR-IRGA 409
FL04459-6M-21P-4M-1-1P-U4
FL04459-6M-21P-4M-1-1P-U2
FL05383-1P-8-4P-M-U2
FL05598-5P-3-1P-1P-M-U1
FL05383-1P-8-2P-M-U1
FL05516-8P-5-3P-2P-M-U2
FL04534-5M-8P-4M-3P-M-U2
FL05516-8P-5-3P-2P-M-U1
FL04459-6M-21P-4M-2-3-U2
FL05482-8P-4-2P-1P-M-U2
FL04459-6M-21P-4M-2-3-U1
FL04534-5M-8P-4M-3P-M-U3
FL04459-6M-21P-4M-2-1-U1
FL04459-6M-21P-4M-2-1-U3
FL05383-1P-8-2P-M-U4
FL05383-1P-8-4P-M-U1
FL04459-6M-21P-4M-2-1-U2
FL05564-8P-1-2P-2P-M-U1
SCS 114 ANDOSAN
FL05598-5P-3-1P-1P-M-U2
FL05679-5P-1-3P-3P-M-U2
EPAGRI 109
Média geral
Vigor1
5,0
7,0
6,5
6,5
7,0
7,0
6,0
6,5
6,5
4,5
3,5
6,5
5,5
2,5
8,0
7,0
6,5
6,5
7,5
7,0
5,0
6,5
7,0
7,0
5,5
5,5
6,0
6,0
7,0
6,0
6,0
7,0
6,0
7,0
6,0
5,0
6,2
Estat.2
95
93
95
96
95
100
94
100
99
101
106
93
99
97
100
95
95
102
91
100
100
99
97
95
96
100
95
94
98
95
97
106
104
103
95
101
98
Ciclo3
100
97
101
103
101
106
99
98
104
95
95
101
94
100
100
97
101
106
103
110
97
107
97
99
92
94
91
92
100
97
92
112
112
107
113
113
101
Int.4
66
58
57
65
58
59
58
66
55
59
55
61
59
66
57
58
58
61
56
64
55
62
51
60
57
53
56
54
53
57
51
62
50
59
56
47
58
Renda5
70
69
70
70
69
69
69
70
69
71
72
69
65
70
70
71
69
68
69
70
68
70
67
69
69
67
68
68
66
70
67
61
67
69
67
66
68
CB6
0,8
0,6
1,4
0,3
2,5
0,5
1,5
0,8
1,5
0,4
1,3
1,4
0,9
0,4
0,5
0,7
1,6
0,6
1,8
0,2
0,7
0,3
0,6
0,5
0,7
1,0
0,5
0,7
1,4
1,4
1,0
0,3
0,3
0,5
0,3
0,4
0,8
Asp. EEA7 Asp. URG7
--MB
E
B
P
R
MB
E
P
--R
B
P
P
R
R
P
P
B
MB
P
R
B
P
B
R
B
MB
B
E
R
E
P
P
MB
E
P
R
B
E
B
R
B
MB
B
MB
E
MB
MB
B
P
B
B
MB
B
B
R
P
P
P
R
B
R
MB
B
R
MB
E
P
MB
MB
B
-----
Fe8
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
5
0
0
7
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Bf19
1
1
4
4
1
1
4
1
1
5
9
1
1
9
5
5
4
0
1
0
4
0
1
0
4
4
6
6
1
0
6
0
--0
0
8
Bf29
1
3
1
4
1
4
1
4
1
5
9
1
3
9
4
6
1
1
1
1
4
1
1
1
7
4
7
7
1
1
7
1
--1
1
7
Bp110
0
0
--0
0
0
9
9
3
9
--0
9
--3
3
0
0
0
0
9
0
0
0
1
9
9
9
0
0
9
0
--0
0
---
Bp210
0
1
5
0
0
0
5
9
3
9
--0
9
--7
0
0
0
0
9
0
1
0
5
9
7
9
0
0
9
0
--0
0
---
0,4
2,8
3,2
2,9
3,1
Vigor inicial das plântulas (Notas de 1 a 9, sendo 1 = alto vigor e 9 = baixo vigor); 2 Estatura de planta (cm); 3 Ciclo da emergência a 80 % da antese (dias); 4 Rendimento de grãos inteiros (%); 5 Renda do benefício (%); 6 Índice de
centro branco (Notas de 0 a 5; CIAT, 1989); 7 Aspecto visual dos grãos polidos, sendo EEA = Cachoeirinha, URG = Uruguaiana (Conceitos: E = excelente, MB = muito bom, B = bom, R = regular, P = péssimo); 8 Reação à toxidez
por excesso de ferro no solo avaliada no viveiro de Camaquã (Notas de 0 a 9, onde nota ≥ 5 é suscetível; IRRI, 1996); 9 Reação à brusone na folha, rep. 1 e 2, onde: 0 a 3 = resistente, 4-5 = moderadamente resistente, 6-7 =
moderadamente suscetível, 8-9 = suscetível; 10 Reação à brusone na panícula, rep. 1 e 2, onde: 0-1 = resistente, 3 = moderadamente resistente, 5-7 = moderadamente suscetível, 9 = suscetível (IRRI, 1996); 9 e 10 Avaliações realizadas
no viveiro conduzido no município de Torres com alta pressão de inóculo; --- Dados não determinados.
1
25. EFEITO DO ARMAZENAMENTO NA QUALIDADE INDUSTRIAL E
COCÇÃO DOS GRÃOS DE ARROZ DAS CULTIVARES IRGA 417 E IRGA
422CL
Mara Cristina Barbosa Lopes43, Carlos Alberto Alves Fagundes2; Márcia Arocha Gularte3, Sérgio Iraçu Gindri Lopes2, João
Alberto dos Santos2.
Palavras-chave: arroz irrigado, armazenamento, qualidade de grãos
INTRODUÇÃO
Entre os projetos de pesquisa do Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA) está o
desenvolvimento de cultivares para o sistema de produção CLEARFIELDTM, o qual é uma ferramenta
para o controle de arroz vermelho nas lavouras de arroz. Neste sentido o Programa de Melhoramento
Genético do IRGA (PMGIRGA) lançou, no ano de 2002, a cultivar IRGA 422CL, a qual foi
desenvolvida através de retrocruzamentos com a cultivar IRGA 417. Esta cultivar destaca-se pela
excelente qualidade de grãos e, além disso, tem se mostrado tolerante ao atraso da colheita para o
rendimento de grãos inteiros (LOPES et al., 2005). Desta forma, espera-se um comportamento
semelhante entre estas duas cultivares para o desempenho na qualidade industrial e de cocção dos grãos.
A adaptação local, a produtividade de grãos e a qualidade industrial e de cocção estão entre os
principais objetivos no de desenvolvimento de cultivares de arroz irrigado do PMGIRGA.
As características de qualidade do grão em arroz refletem diretamente na aceitação do produto
pelo consumidor e no valor de mercado. Para o consumidor brasileiro a preferência é por arroz que
apresentem boa aparência do grão cru e que os grãos cozinhem rápido, com alto rendimento de panela, e
apresentem-se secos e soltos após o cozimento, permanecendo macios após o resfriamento.
A qualidade industrial e culinária dos grãos está diretamente relacionada a características
intrínsecas do grão, como o arranjo do amido, o teor de amilose, a temperatura de gelatinização e a
maturação pós-colheita, ou seja, o arroz modifica suas características culinárias durante o
armazenamento, especialmente nos três primeiros meses após a colheita, melhorando seu
comportamento quanto ao rendimento industrial e ao comportamento de cocção (CASTRO et al., 1999).
Se um arroz recém colhido tende a empapar durante o cozimento pode, com o passar do tempo,
modificar esse comportamento e apresentar-se seco e solto após o cozimento, tornando-se mais
adequado às preferências de consumo. Assim, torna-se importante o conhecimento do comportamento
das cultivares comerciais para parâmetros da qualidade do arroz beneficiado polido, que é a forma
comumente preferida na maioria das regiões brasileiras.
O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do tempo de armazenamento, após a colheita e
a secagem, na qualidade industrial e de cocção dos grãos de arroz das cultivares IRGA 417 e IRGA
422CL.
MATERIAL E MÉTODOS
Para a produção dos grãos de arroz foi semeada, para cada genótipo, uma parcela de 60 m 2, de
onde foram coletadas as amostras. A semeadura foi realizada na Estação Experimental do Arroz (EEA),
localizada no município de Cachoeirinha, no dia 03/11/2005 utilizando-se o sistema convencional de
preparo de solo, em linhas e na densidade de 350 sementes aptas por m2.
A colheita foi realizada quando os grãos estavam no ponto ideal, ou seja, quando o teor de
umidade dos grãos estava entre 24 e 18% em base úmida. De cada cultivar foi colhida uma amostra de
50 kg de grãos, a qual foi seca, até os grãos atingirem a umidade de 13 %, e armazenada em ambiente
43
3
Profª. Drª. da Universidade Federal de Pelotas, Departamento de Ciência dos Alimentos, Laboratório de Análise Sensorial.
2
com controle de temperatura e umidade relativa do ar, para manter a umidade dos grãos estável durante
o período das avaliações.
Neste estudo foram avaliadas as cultivares IRGA 417 e IRGA 422CL com amostras coletadas
para as análises de qualidade em oito momentos diferentes, correspondendo aos tempos de
armazenamento de: 15, 30, 45, 60, 120, 210, 300 e 390 dias após a colheita.
No Laboratório de Qualidade da EEA foram determinados os parâmetros renda do benefício e
rendimento de grãos inteiros. No Laboratório de Análise Sensorial da Universidade Federal de Pelotas –
UFPel foi analisado o comportamento de cocção, sendo avaliados a proporção de água utilizada para o
cozimento, o tempo de cocção e os rendimentos volumétrico e gravimétrico dos grãos. Com relação às
propriedades sensoriais de consumo, os atributos avaliados foram os seguintes: cor, brilho, odor,
coesão, firmeza e sabor dos grãos, seguindo a metodologia de Gularte (2002) através do teste de
Avaliação de Atributos, com 12 julgadores treinados. Os resultados serão apresentados através do
gráfico aranha.
Para estudar os caracteres da renda no benefício, rendimento de grãos inteiros e peso
volumétrico dos grãos, em função do tempo de armazenamento, foi realizada a análise de regressão com
modelo não linear (equação exponencial).
Os resultados mostraram que não houve diferenças significativas entre os tratamentos para o
parâmetro renda do benefício (Tabela 1). Para o rendimento de engenho as curvas de resposta ajustadas
pela equação exponencial mostraram incremento na porcentagem de grãos inteiros, para ambas as
cultivares, até os 60 dias de armazenamento, mantendo-se estável a partir deste ponto. A cultivar IRGA
417 foi a que apresentou maior rendimento de engenho em todas as épocas avaliadas, atingindo o
rendimento máximo de 62% de grãos inteiros, superando a cultivar IRGA 422CL em 1,53 pontos
porcentuais (Figura 1).
Nas análises realizadas para verificar o comportamento de cocção os resultados mostraram que a
proporção de água para o cozimento dos grãos se manteve entre 2:1 e 2,1:1 (água:grãos) e o tempo
ótimo para cocção foi determinado entre 15 e 16 minutos para as duas cultivares. Quanto ao rendimento
gravimétrico e volumétrico, ao longo do período, a cultivar IRGA 417 foi a que apresentou maior
média, mantendo uma tendência de 313 e 305%, respectivamente, a partir de 120 dias de
armazenamento (Figura 2).
Os resultados obtidos para as avaliações sensoriais estão apresentados na figura 3. O atributo cor
foi caracterizado em arroz branco, para ambas as cultivares, ao longo de todo o período de tempo
estudado. Os melhores resultados obtidos para o atributo brilho foram até aos 60 dias, onde os
julgadores caracterizaram as cultivares de arroz como regularmente brilhoso e a partir deste período em
grãos de arroz levemente opacos. Já o odor das duas cultivares apresentou-se como característico a
arroz branco. A soltabilidade dos grãos da cultivar IRGA 417 foi maior aos 30 e 45 dias, nos demais
tempos não modificou este comportamento, mantendo-se como grãos grudados a parcialmente
separados. No atributo firmeza dos grãos, ambas as cultivares se caracterizaram por apresentar grãos
macios firmes, com exceção da cultivar IRGA 422CL aos 30 dias, em que os grãos apresentavam-se
moles. Com relação ao sabor observou-se que foi acentuando-se como característico de arroz branco a
partir dos 120 dias, apresentando tendência de maior sabor característico, para a cultivar IRGA 417.
CONCLUSÕES
- A renda do benefício não é influenciada pelo tempo de armazenamento dos grãos, para as cultivares
IRGA 417 e IRGA 422CL.
- O rendimento de grãos inteiros das cultivares IRGA 417 e IRGA 422CL é influenciado pelo tempo de
armazenamento dos grãos e atinge valores mais altos a partir dos 60 dias de armazenamento,
estabilizando a partis deste momento.
- A cultivar IRGA 417 apresenta maior rendimento de grãos inteiros do que a IRGA 422CL, mesmo nos
primeiros dias após a colheita.
- A cultivar IRGA 417 apresenta boa qualidade de cocção dos grãos, independente do tempo de
armazenamento. Por outro lado, a cultivar IRGA 422CL necessita de um período mínimo de 60 dias
para alcançar o mesmo padrão de qualidade de cocção da IRGA 417.
- Em geral as cultivares IRGA 417 e IRGA 422CL se caracterizam por apresentar cor e odor de arroz
branco, grãos regularmente brilhosos até os 60 dias de armazenamento, entretanto com grãos
parcialmente separados, macios e firmes e sabor característico a arroz branco a partir de 120 dias de
armazenamento.
LOPES, M.C.B.; Fagundes, C.A.; Lopes, S.I.G.; Santos, J.A. dos. Redução no rendimento de grãos
inteiros em cultivares de arroz irrigado com o atraso na colheita. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE
ARROZ IRRIGADO; REUNIÃO DA CULTURA DO ARROZ IRRIGADO, 26., 2005, Santa Maria.
Anais... Santa Maria: Editora Orium, 2005. p. 198-200.
CASTRO, E. da M. de et al. Qualidade de grãos em arroz. Disponível em :< http: // www.cnpaf.br/
publicação/ circulartecnica/cir_34.pdf.1999. Acesso em 2009.
GULARTE, M.A. Manual de Avaliação Sensorial de Alimentos. Pelotas: UFPel, 2002.
Tabela 1- Renda do benefício (%) em função do tempo de tempo de armazenamento dos grãos de arroz
das cultivares IRGA 417 e IRGA 422CL, realizadas no Laboratório de Qualidade da EEA,
safra 2006/07. IRGA / EEA, 2009.
Renda do benefício por cultivar1 (%)
Tempo de armazenamento
(Dias após a colheita)
15
30
45
60
120
210
300
390
1
não houve significância para a análise de regressão.
IRGA 417
68
68
68
68
69
68
67
66
IRGA 422CL
67
66
67
67
67
67
66
67
Rendimento de grãos inteiros (%)
64
IRGA 417: Máx. Int. = 62,33 %
62
IRGA 422CL: Máx. Int. = 60,80 %
60
IRGA 417
IRGA 422CL
-0,050 x
2
y = 57,31 + 5,02 (1 - e
) r = 0,86
y = 54,40 + 6,40(1 - e-0,083x) r2 = 0,74
58
0
15 30 45 60
120
210
300
390
Tempo de armazenamento (dias após a colheita)
Figura 1- Rendimento de grãos inteiros (%) das cultivares de arroz irrigado IRGA 417 e IRGA 422CL,
em função do tempo de armazenamento. IRGA / EEA, 2009.
Rendimento gravimétrico e volumétrico (%)
٣٣٠
٣٢٥
٣٢٠
٣١٥
٣١٠
٣٠٥
٣٠٠
٢٩٥
٢٩٠
٢٨٥
٢٨٠
٢٧٥
٢٧٠
٢٦٥
٢٦٠
IRGA ٤١٧ - Rg
IRGA ٤١٧ - Rv
IRGA ٤٢٢CL - Rg
IRGA ٤٢٢CL - Rv
٠
٠
٣٠٤٥٦٠
١٢٠
٢١٠
٣٠٠
٣٩٠
Tempo de armazenamento (dias após a colheita)
Figura 2 - Rendimentos gravimétrico (Rg) e volumétrico (Rv) das cultivares IRGA 417 e IRGA 422CL
em função do tempo de armazenamento. IRGA / EEA, 2009.
Figura 3 - Avaliação sensorial das cultivares IRGA 417 e IRGA 422CL em função do tempo de
armazenamento. IRGA / EEA, 2009.
26. ENSAIO COMPARATIVO DE LINHAGENS DE ARROZ IRRIGADO DO
PROGRAMA DE MELHORAMENTO GENÉTICO DO IRGA, TOLERANTES A
HERBICIDA
Mara Cristina Barbosa Lopes44, Sérgio Iraçu Gindri Lopes 2, Dieter Kempf2, Gustavo Daltroso Funck2, Jorge Cremonese2,
Síntia da Costa Trojan2, Anderson da Costa Chaves2, Gilmar Neves2, Rafael Rosa Melo3.
Palavras-chave: CLEARFIELD, Imidazolinonas, Retrocruzamento
INTRODUÇÃO
O Programa de Melhoramento do Instituto Rio Grandense do Arroz (PMIRGA) tem como um
dos objetivos o desenvolvimento de cultivares tolerantes a herbicida, pertencente ao grupo químico das
Imidazolinonas, para o sistema de produção CLEARFIELD (CL). A utilização de cultivares que
apresentem o gene que confere tolerância ao herbicida possibilita o controle químico do arroz vermelho,
que causa sérios prejuízos na produção das lavouras de arroz e na qualidade do produto comercial. No
Brasil, a cultivar IRGA 422CL, lançada no ano de 2002 pelo IRGA (LOPES, et al, 2004) foi a primeira
a ser disponibilizada para a produção comercial neste sistema. Posteriormente foram lançadas outras
cultivares tolerantes ao herbicida por outras instituições públicas de pesquisa como a Epagri em 2006 e
Embrapa em 2009, bem como por empresas privadas como a Rice Tec Ltda em 2003, 2007 e 2008 e a
Basf S.A em 2008.
A produção de arroz irrigado no Estado do Rio Grande do Sul (RS) está distribuída em seis
regiões orizícolas denominadas como Planícies Costeiras Interna e Externa, Depressão Central,
Fronteira Oeste, Campanha e Zona Sul, as quais apresentam características edafoclimáticas e problemas
com a incidência de arroz vermelho, em diferentes níveis de infestação. Neste sentido, torna-se
importante o desenvolvimento de novas cultivares “CL” adaptadas às diferentes regiões produtoras de
arroz no RS.
Para desenvolver novas cultivares como alternativas para este sistema de produção o PMGIRGA
iniciou, na safra 2001/02, um programa de retrocruzamentos envolvendo a cultivar IRGA 420, como
genótipo recorrente, e a linhagem PCW16, como doadora do gene que confere tolerância ao herbicida.
A cultivar IRGA 420 foi lançada pelo IRGA no ano de 1999 e apresenta como principais características
uma boa arquitetura de planta, alto potencial produtivo, boa qualidade de grãos e tolerância à toxidez
por excesso de ferro no solo. Além disso, apresenta folhas lisas, característica esta, importante para a
redução do desgaste de equipamentos no processo de colheita e de beneficiamento dos grãos.
Assim, a conversão desta cultivar para tolerância a herbicida torna-se uma alternativa importante
para lavouras que apresentem o histórico de incidência de arroz vermelho e toxidez por ferro no solo,
considerando que a cultivar IRGA 422CL é suscetível a este estresse. Outro aspecto importante é que o
genótipo PCW16 contém o gene que confere às plantas maior grau de tolerância, sem a ocorrência de
sintomas de fitotoxicidade, desde que sejam realizadas as práticas de manejo adequadas como a época e
a dose de aplicação, manejo da irrigação, entre outros fatores.
Este trabalho teve como objetivo avaliar os caracteres agronômicos das linhagens derivadas da
cultivar IRGA 420 e selecionar a mais promissora.
MATERIAL E MÉTODOS
No processo de conversão da cultivar IRGA 420, após as gerações de retrocruzamento, de teste
de progênie e de multiplicação de sementes as linhagens selecionadas foram incluídas nos ensaios de
avaliação do Valor de Cultivo e Uso (VCU), os quais foram conduzidos nas safras 2007/08 e 2008/09.
Na safra 2007/08 foram avaliadas 37 linhagens, sendo que as melhores foram selecionadas para compor
44
2
3
Estagiário/IRGA
o ensaio da safra 2008/09. Portanto, no experimento conduzido na safra 2008/09 foram avaliadas dez
linhagens avançadas, sendo nove delas derivadas de plantas submetidas a seis gerações de
retrocruzamento e uma oriunda de cinco retrocruzamentos (IRGA 420CL-154). Como testemunhas
foram utilizadas quatro cultivares comerciais: IRGA 420 (cultivar recorrente); IRGA 422CL e Puitá
INTA CL, cultivares de ciclo precoce e tolerantes ao herbicida Only®; e, IRGA 424, cultivar de ciclo
médio, não tolerante e de alto potencial produtivo.
O experimento de campo foi conduzido em quatro locais, correspondendo aos seguintes
municípios: Cachoeirinha, Cachoeira do Sul, Uruguaiana e Santa vitória do Palmar, todos no RS.
A semeadura foi no sistema convencional de preparo de solo, em linhas e na densidade de 350
sementes aptas por m2. As datas de emergência das plântulas foram, respectivamente, 19/11, 25/11,
21/10 e 22/10 de 2008. A área das parcelas foi de 7,65 m 2 de onde foram colhidas amostras em uma
área útil de 4,76 m2. A adubação de base (N-P-K) foi de 350 kg ha -1 da fórmula 5-20-30 e a adubação
nitrogenada em cobertura foi na dose de 120 kg ha-1, parcelada em duas épocas, sendo aplicado metade
antes da irrigação e o restante no primórdio da maioria das panículas.
O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com quatro repetições. Foram avaliados os
caracteres rendimento de grãos a 13 % de umidade, vigor inicial das plântulas, ciclo, estatura de plantas,
esterilidade de espiguetas, número de grãos por panícula, peso de mil grãos, rendimento de grãos
inteiros e renda do benefício. Os dados foram submetidos à análise de resíduo para testar a
homogenicidade dos mesmos e a seguir submetidos à análise da variância conjunta. Para todas as
variáveis estudadas, as médias ajustadas das linhagens convertidas foram comparadas com a média da
cultivar recorrente (IRGA 420), através do modelo de “contrastes” na própria análise de variância
(SAS, 2000), utilizando-se o procedimento GLM. Além dos parâmetros acima também foram avaliadas
as reações à brusone e à toxidez por excesso de ferro no solo nos viveiros conduzidos nos municípios de
Torres (com alta pressão de inóculo) e de Camaquã, respectivamente.
Os resultados foram apresentados com base nas médias ajustadas através da análise conjunta dos
quatro ambientes e quatro repetições. Embora tenha ocorrido significância para a interação genótipo x
ambiente para muitas variáveis, foi considerado somente o desempenho médio das linhagens nos
diferentes locais, considerando que o mais importante, nesse estudo, foi avaliar o grau de similaridade
destas com o genitor recorrente.
Na Tabela 1 estão apresentados os resultados obtidos para todas as avaliações realizadas neste
estudo. De maneira geral as linhagens apresentaram alto potencial de rendimento de grãos, similares a
cultivar IRGA 420, exceto a linha IRGA 420CL-10 (RC6), cuja produtividade média foi de 8702 kg ha-1.
Entre todas os caracteres avaliados, o ciclo e a estatura de plantas das linhagens CL se diferenciaram da
cultivar recorrente, exceto a IRGA 420CL-1, que apresentou o mesmo número de dias (83), desta
cultivar, para atingir a plena floração. Por outro lado, para todas as linhas CL não houve diferença
estatística para as variáveis correspondentes ao número de grãos formados por panícula e renda do
benefício. Além disto, todas foram suscetíveis a brusone e tolerantes a toxidez por ferro da mesma
forma que a cultivar IRGA 420.
Considerando-se apenas os parâmetros avaliados neste trabalho, a linha IRGA 420CL-1 foi a
que se mostrou mais próxima geneticamente à cultivar recorrente IRGA 420, uma vez que apenas a
estatura de plantas foi significativamente diferente desta cultivar. O contrário aconteceu para a linha
IRGA 420CL-10 em que as diferenças encontradas corresponderam a cinco caracteres.
Neste contexto os resultados obtidos possibilitaram a identificação de uma linhagem CL
promissora para seleção de uma nova cultivar de arroz irrigado através da conversão da cultivar IRGA
420.
CONCLUSÃO
A linhagem de arroz IRGA 420CL-1 é a que apresenta maior semelhança fenotípica e
agronômica com a cultivar recorrente IRGA 420.
SAS Institute. System for Information. Versão 8.0. Cary: Statistical Analysis System Institute, 2000.
LOPES, M. C. B.; ROSSO, A. F. de; LOPES, S. I. G. et al. IRGA 422CL a cultivar desenvolvida para o
Sistema de Produção CLEARFIELD Arroz. Lavoura Arrozeira. Porto Alegre, p.33 - 38, 2004.
Tabela 1-Avaliações de rendimento de grãos (REND), Vigor inicial das plântulas (VIG), número de dias da emergência a 80 % de floração (FL80) e
estatura de plantas (ESTAT), esterilidade de espiguetas (ESTER), número de grãos por panícula (NGPP), rendimento de grãos inteiros (INT), renda do
benefício (RDA), reações à brusone e à toxidez por ferro em linhagens CLEARFIELD  e cultivares de arroz irrigado, safra 2008/09. IRGA / EEA,
Cachoeirinha, 2009.
Genótipos
IRGA 42013
IRGA 420CL-1
IRGA 420CL-4
IRGA 420CL-5
IRGA 420CL-10
IRGA 420CL-13
IRGA 420CL-23
IRGA 420CL-26
IRGA 420CL-30
IRGA 420CL-33
IRGA 420CL-154
Puitá INTA CL
IRGA 422CL
IRGA 424
Médias
C. V. %
1e4
REND1
(k ha-1)
9467
9730
9256
9677
8702
9461
9724
10128
9120
9677
10386
9891
8651
11872
9773
7,73
**
**
**
**
VIG2
6
6
6
5
6
6
6
6
6
5
6
3
3
6
**
**
**
**
5
4,39
FL803
(dias)
83
83
78
79
78
80
79
80
79
81
80
81
79
88
**
**
**
**
**
**
**
**
**
*
**
**
81
2,90
ESTAT4
(cm)
89
85
85
83
83
83
84
82
83
84
83
89
85
88
**
**
**
**
**
**
**
**
**
**
**
85
3,58
ESTER5
(%)
22
25
19
22
19
25
17
22
21
24
23
12
23
22
**
**
21
17,37
NGPP6
83
83
74
84
71
74
75
81
75
72
73
129
91
102
**
**
83
14,79
PMG7
(g)
26,1
27,0
27,2
27,0
27,8
27,4
27,5
26,0
26,0
28,1
27,0
24,1
27,9
24,5
**
**
**
**
**
27
4,18
INT8
(%)
66
65
63
64
62
65
63
65
65
65
64
65
64
65
RDA9
(%)
**
**
**
**
70
70
70
70
70
70
70
70
71
70
70
69
69
70
**
**
64
70
2,32
1,04
Brusone
Fol10 Pan11
6
7
7
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
4
7
5
9
1
0
Média entre os municípios de Cachoeirinha, Cachoeira do Sul, Uruguaiana e Santa Vitória do Palmar;
Avaliação realizada em Cachoeirinha, segundo a escala IRRI, 1996;
3
Média entre os municípios de Cachoeirinha, Cachoeira do Sul e Uruguaiana;
5e6
Média entre os municípios de Cachoeirinha, Cachoeira do Sul e Santa Vitória do Palmar;
7
Média entre os municípios de Cachoeirinha e Santa Vitória do Palmar;
8e9
Média entre os municípios de Cachoeirinha e Cachoeira do Sul;
10
Reação a brusone na folha, onde: 0 a 3=resistente, 4-5=moderadamente resistente, 6-7:=moderadamente suscetível, 8-9=suscetível;
11
Reação à brusone na panícula, onde: 0-1=resistente, 3=moderadamente resistente, 5-7=moderadamente suscetível, 9=suscetível;
12
Notas de 0 a 9, onde: ≥ 5=suscetível);
13
Cultivar recorrente, testemunha contrastada contra os demais genótipos;
* e ** são significativamente diferentes da média do genitor recorrente IRGA 420, ao nível de 5 % e 1 % de probabilidade, respectivamente, para todas as variáveis.
2
Ferro12
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
7-5
7-5
0
27. ENSAIO AVANÇADO DE RENDIMENTO DE LINHAGENS DE ARROZ
IRRIGADO NO SISTEMA DE CULTIVO PRÉ-GERMINADO, SAFRA 20072008.
Dieter Kempf¹, Sérgio Iraçu Gindri Lopes², Everson Fonseca³, Paulo Rodrigo da Silva Freitas², Jorge Luis Cremonese², Elias
Dias de Oliveira², Elusardo Barrozo².
Palavras-chave: arroz, melhoramento, acamamento
INTRODUÇÃO
O “Sistema Pré-Germinado” de cultivo é utilizado atualmente em 7% da área arrozeira no Rio
Grande do Sul, depois de ter alcançado cerca de 12% em anos anteriores (IRGA, Política Setorial informação pessoal, 2009). Este sistema, mais utilizado nas regiões costeiras do leste e na Depressão
Central, se baseia na semeadura diretamente na água de irrigação de sementes previamente germinadas,
facilitando o controle de plantas concorrentes, como o arroz vermelho, e permitindo a semeadura sob
condições climáticas adversas. O principal fator limitante para altas produções neste sistema tem sido a
pouca resistência ao acamamento das cultivares convencionais recomendadas para o cultivo no Estado.
Por isto, os agricultores lançam mão de cultivares introduzidas, principalmente do vizinho Estado de
Santa Catarina, resistentes ao acamamento, porém, de ciclo muito longo para as condições locais. Para
fazer frente a este problema, a Equipe de Melhoramento Genético do Instituto Rio Grandense do Arroz
(IRGA) iniciou em 1997 uma série de cruzamentos orientados para desenvolver cultivares adaptadas ao
sistema (Rosso, 2007).
O presente trabalho teve por objetivo avaliar o rendimento de grãos e o comportamento geral em
semeadura no sistema de cultivo pré-germinado de linhagens avançadas do programa de melhoramento
genético do IRGA.
MATERIAL E MÉTODOS
Três ensaios de campo foram instalados, respectivamente, em área do perímetro irrigado da
Barragem do Capané, Cachoeira do Sul, em área da Associação dos Usuários do Arroio Duro (AUD),
Camaquã e na área experimental do IRGA, Cachoeirinha. Os tratamentos consistiram de quatro
linhagens avançadas mais duas testemunhas de ciclo médio, BR-IRGA 409 e IRGA 424, perfazendo o
total de 6 genótipos (Tabelas 1-2), em parcelas de 120 m², com cinco repetições e delineamento de
blocos casualizados. As datas das semeaduras estão registradas na Tabela 1.
Antes da semeadura, o solo foi adubado, respectivamente, com 15, 60 e 90 kg por hectare de N,
P2O5 e K2O em Cachoeira do Sul e Cachoeirinha e 16, 68 e 108 kg em Camaquã. A semeadura de 400
sementes aptas por m² foi realizada manualmente sobre lâmina de água que se manteve até o final do
cultivo, tendo as sementes sido previamente mergulhadas em água para hidratação por 24 horas e
mantidas em incubação em ambiente sombreado por 24 a 36 horas.
A adubação de cobertura foi composta por duas doses de 50 kg de nitrogênio por hectare,
aplicados aos 18 e 48 dias após a semeadura em Cachoeira do Sul e Cachoeirinha. Em Camaquã foram
distribuídos 135 kg de N em três partes iguais aos 27, 45 e 56 dias da semeadura. O controle das plantas
daninhas e outras práticas de manejo foram feitas de acordo com as recomendações da pesquisa para o
arroz irrigado.
Os dados de rendimento de grãos foram obtidos pela colheita manual das plantas em quatro subamostras de 2,0 m² por parcela em Cachoeirinha e em três sub-amostras de 4,76 m² em Cachoeira do
Sul e Camaquã. Após a trilha e secagem dos grãos, os dados dos pesos obtidos foram ajustados para o
conteúdo uniforme de 13% de umidade, submetidos à análise da variância e as médias comparadas pelo
teste de Duncan a 5% de probabilidade. Adicionalmente, foram realizadas as seguintes determinações:
porcentagem de acamamento das plantas em Camaquã; vigor das plântulas e ciclo das plantas em
¹
Eng. Agr. MS Pesquisador do IRGA. Av. Bonifácio C. Bernardes, 1494, CEP 94930-030. Cachoeirinha, RS. E.mail: [email protected]
IRGA – Instituto Rio Grandense do Arroz
³
AUD – Associação dos Usuários do Arroio Duro, Camaquã
²
Cachoeirinha; peso médio dos grãos, esterilidade das espiguetas com base em amostra aleatória de dez
panículas e estatura das plantas em Cachoeira do Sul.
Os resultados das avaliações de rendimento de grãos aparecem na Tabela 1, com os tratamentos
organizados na ordem decrescente das médias dos locais. O desenvolvimento das plantas nos três locais
foi normal, porém, em geral, as parcelas das linhagens apresentaram menor densidade de plantas em
comparação com as testemunhas, devido, aparentemente, ao menor vigor e maior dormência das
sementes. A análise da variância mostrou que houve uma significativa interação entre local e genótipo
(P < 0,0001) para esta variável. Em Cachoeira do Sul os rendimentos foram os mais baixos entre os
locais e com melhor desempenho da linhagem IRGA 2913-56-4-I-3Pg e da cultivar testemunha IRGA
424, ambas superando IRGA 2911-24-3-I-1Pg e IRGA 2913-45-2-I-2. Os demais tratamentos ficaram
em posição intermediária. Em Cachoeirinha, por outro lado, IRGA 2913-56-4-I-3Pg teve o melhor
rendimento, seguida pela linhagem IRGA 2911-24-3-I-1Pg. Ambas superaram todos os demais
tratamentos, que não diferiram entre si. IRGA 2913-56-4-I-3Pg se destaca, novamente, em Camaquã,
com o melhor rendimento, acompanhada da linhagem IRGA 2911-47-3-I-1Pg. Ambas superaram as
outras linhagens mas não se diferenciaram das testemunhas.
Na Tabela 2 se encontram os dados das demais avaliações. Em Camaquã ocorreu acamamento
das plantas na fase de maturação, afetando quase a totalidade das áreas da testemunha BR-IRGA 409
(88%) e todas as parcelas da cultivar IRGA 424 (100%). As linhagens foram todas mais resistentes que
as testemunhas, porém, dentre aquelas, IRGA 2913-56-4-I-3Pg mostrou maior tendência ao
acamamento (10%). De modo oposto, a cultivar BR-IRGA 409, seguida de IRGA 424, em
Cachoeirinha, apresentou maior vigor inicial das plântulas em comparação com as linhagens, tendo
essas desempenho intermediário e similar entre si. O menor vigor inicial das linhagens aparentemente
não causou prejuízos ao seu desenvolvimento posterior. Os dados das avaliações de ciclo em
Cachoeirinha, peso de grãos, esterilidade das espiguetas e estatura das plantas em Cachoeira do Sul,
mostram que as linhagens apresentam características similares às das testemunhas e adequadas aos
objetivos do Programa de Melhoramento do IRGA.
TABELA 1 - Rendimento de grãos (kg ha-1) e datas de semeadura de quatro linhagens e duas cultivares
testemunhas avaliadas em Cachoeira do Sul, Cachoeirinha e Camaquã, safra 2007/08.
IRGA / EEA, 2009.
Cachoeira do Sul Cachoeirinha
CAMAQUÃ
Genótipo
Média
(01/11/2007)
(23/11/2007)
(07/11/2007)
IRGA 2913-56-4-I-3Pg
IRGA 2911-24-3-I-1Pg
IRGA 2911-47-3-I-1Pg
IRGA 424
BR-IRGA 409
IRGA 2913-45-2-I-2
7700
5870
6820
7630
6870
6580
a
b
ab
a
ab
b
Média
Coeficiente de variação (%)
6960 B
15,3
11920
10840
9600
9350
9830
9470
a
b
c
c
c
c
10110 A
7,4
10400
9470
10500
10050
9790
8960
a
bc
a
ab
ab
c
9860
9160
8960
8830
8810
8420
9820 A
6,7
8990
Médias seguidas das mesmas letras minúsculas nas colunas e maiúsculas na linha não diferem pelo teste de Duncan a 5 % de
probabilidade.
TABELA 2 - Acamamento, ciclo da emergência das plantas a 80% da antese , vigor das plântulas, peso de 1000 grãos com
casca, esterilidade de espiguetas e estatura das plantas em quatro linhagens e duas cultivares testemunhas
avaliadas em Cachoeirinha, Cachoeira do Sul e Camaquã, safra 2007/08. IRGA / EEA, 2009.
Camaquã
Cachoeirinha
Cachoeira do Sul
Acamamento
(%)
Ciclo
(dias)
Vigor das
plântulas
(1-9)¹
IRGA 2913-56-4-I-3Pg
10 (0-50)²
98
5,0 (5-5)²
26,4
6,9
78,9
IRGA 2911-24-3-I-1Pg
2 (0-10)
95
4,6 (3-5)
29,3
11,5
74,1
IRGA 2913-45-2-I-2
0 (0-0)
97
5,0 (5-5)
26,4
19,3
78,7
IRGA 2911-47-3-I-1Pg
3 (0-15)
95
5,0 (5-5)
28,4
18,0
77,9
93
3,8 (3-5)
25,5
16,8
78,1
92
1,4 (1-3)
24,1
13,1
82,2
26,7
14,0
78,3
Genótipo
IRGA 424
BR-IRGA 409
Médias
100 (100)
88 (60-100)
95
Peso de
1000 grãos
(g)
Esterilidade
das espiguetas
(%)
Estatura
das plantas
(cm)
(¹) Escala de notas de 1 a 9 (IRRI, 1996) em que 1 = muito vigorosa e 9 = muito débil.
(²) Entre parênteses, os valores extremos (amplitude de variação) entre as parcelas.
CONCLUSÕES
Os resultados indicam que existem linhagens com potencial de rendimento de grãos similares ou
superiores às testemunhas nos distintos ambientes para o cultivo com sementes pré-germinadas no Rio
Grande do Sul. Do mesmo modo, as linhagens, no conjunto, apresentam algumas características
fenotípicas adequadas e, principalmente, características de planta relacionadas a uma melhor resistência
ao acamamento.
ROSSO, A. F. de et al. Programa de melhoramento genético de arroz para o sistema de cultivo prégerminado no Instituto Rio Grandense do Arroz. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ
IRRIGADO, 5; REUNIÃO DA CULTURA DE ARROZ IRRIGADO, 27; Pelotas, 2007. Anais...
Pelotas: Embrapa Clima Temperado, p. 72-74, 2007.
28. AVALIAÇÃO DE CULTIVARES DE ARROZ IRRIGADO DA EMBRAPA,
NO RIO GRANDE DO SUL, NAS SAFRAS 2007/08 E 2008/09
Paulo Ricardo Reis Fagundes45, Ariano Martins de Magalhães Júnior1, Cley Donizeti Nunes1, André Andres1, José Alberto
Petrini1, Daniel Fernandez Franco1, Francisco Pereira Moura Neto46, Orlando de Morais Peixoto2, Alcides Severo1, Maurício
da Rosa Turatti47, Gabriela de Magalhães da Fonseca3, Leandro José de Oliveira von Hausen3
Palavras-chave: Oryza sativa L., interação genótipo x ambiente
INTRODUÇÃO
O estado do Rio Grande do Sul (RS) possui seis regiões orizícolas delimitadas pela localização
geográfica e que apresentam características bem definidas e distintas entre si: Litoral Sul, Campanha
Gaúcha, Planície Costeira Externa, Planície Costeira Interna, Depressão Central e Fronteira-Oeste. Em
geral, as cultivares de arroz irrigado (Oryza sativa L.) da Embrapa, indicadas para o cultivo no Rio
Grande do Sul, apresentam ampla adaptação às condições edafoclimáticas destas regiões. Contudo, nos
últimos anos, com a entrada de novos genes no contexto das cultivares de arroz irrigado utilizadas no
Estado, é cada vez mais perceptível a interação do genótipo com o ambiente, o que resulta em
modificação do desempenho de uma cultivar em determinada região. Conforme relataram Fagundes et
al. (2007), as cultivares de arroz respondem de forma diferente às mudanças de ambiente (local/ano).
Assim, é possível que o desempenho de uma cultivar seja afetado negativamente em resposta à
mudanças ocorridas na constituição genética de um patógeno levando à quebra da resistência para uma
determinada doença.ou pelo surgimento de um novo patógeno em uma dada região de cultivo ou, ainda,
devido a alterações no manejo da lavoura. Desta forma, o monitoramento constante do desempenho das
cultivares nas diferentes regiões orizícolas é fundamental para o cultivo de arroz irrigado no RS.
O objetivo deste trabalho foi acompanhar, avaliar e relatar o comportamento de cultivares de
arroz irrigado desenvolvidas pela Embrapa, nas diferentes regiões de cultivo deste cereal no RS, nas
safras 2007/08 e 2008/09.
MATERIAL E MÉTODOS
Os experimentos abrangeram quatro das sete regiões orizícolas do estado do RS. Foram
conduzidos no Litoral Sul, nos municípios de Arroio Grande e Pelotas; na Planície Costeira Externa, em
Mostardas; na Fronteira Oeste, em Uruguaiana; nas safras 2007/08 e 2008/09; e, na Depressão Central,
em Agudo, na safra 2007/08 e em Santa Maria, na safra 2008/09. Em ambas as safras foram avaliadas
as cultivares BRS Atalanta, de ciclo super precoce; BRS-6 Chuí, BRS Firmeza e BRS Querência, de
ciclo precoce; e BR-IRGA 409, BR-IRGA 410, BRS-7 Taim, BRS Pelota e BRS Fronteira, de ciclo
médio.
Os delineamento experimental seguiu o esquema fatorial (2x5x9), sendo o fator ano (2) atribuído
às parcelas e os fatores local (5) e cultivar (9) alocados nas subparcelas e sub-subparcelas,
respectivamente.
As sub-subparcelas foram constituídas por nove fileiras de cinco metros de comprimento,
espaçadas de 0,175 m, entre si. Por ocasião da colheita, foram eliminadas duas fileiras de cada lado e
0,5 m em cada extremidade da parcela, resultando na área útil de 3,5 m2. A adubação foi realizada
conforme as necessidades indicadas pela análise do solo de cada local e, juntamente com a irrigação, o
controle de pragas (invasoras, insetos e doenças) e outras práticas culturais, obedeceu as recomendações
da pesquisa para a região sul (SOCIEDADE, 2007). As variáveis discutidas neste trabalho foram
rendimento de grãos (kg ha-1), floração (50%) e estatura de planta (cm).
Para realização das análises estatísticas utilizou-se o programa Statistical Analysis System – SAS
(1985). A normalidade dos dados foi avaliada por meio do teste de Shapiro-Wilks e a homogeneidade
45
46
47
Embrapa Clima Temperado, Caixa Postal 443, Pelotas, RS. CEP 96100-970. E-mail:[email protected]
Embrapa Arroz e Feijão.
Estagiário da Embrapa Clima Temperado.
de variância pelo teste de Bartlett. A seguir procedeu-se a análise de variância conjunta dos dados de
rendimento de grãos e o teste de Tukey para comparação das médias.
RESULTADOS
O teste de Shapiro-Wilks e Bartlet não indicaram restrições à realização da análise de variância
individual e conjunta dos dados de rendimento de grãos dos experimentos.
A análise de variância conjunta (Tabela 1) evidenciou que houve efeito (P<0,001) para as
interações Cultivar x Local, Cultivar x Ano e Cultivar x Local x Ano, mostrando que o comportamento
das cultivares, quanto ao rendimento de grãos, variou conforme o local (P<0,0001) onde foram
cultivadas e o ano (P<0,0001) de cultivo. Assim, os resultados serão discutidos conforme a variação
ocorrida dentro de cada local e ano.
Verifica-se na Tabela 2, que na safra 2007/08 o rendimento médio de grãos obtido em Agudo
(Depressão Central) foi comparável ao de Arroio Grande (Litoral Sul) e superior aos obtidos em Pelotas
(Litoral Sul), Mostardas (Planície Costeira Externa) e Uruguaiana (Fronteira Oeste). Ressalta-se, que
em Pelotas e Arroio Grande, na região Litoral Sul, não houve diferença (P<0,01) quanto ao rendimento
médio de grãos.
O comportamento das cultivares variou (P<0,0001) de acordo com o local onde foi cultivada. A
cultivar BRS Pelota apresentou o maior rendimento de grãos em Agudo e Uruguaiana (Tabela 2).
Nestes dois locais, a cultivar BRS Atalanta não foi colhida devido ao seu ciclo superprecoce ter
permitido o ataque de pássaros quando as plantas encontravam-se no estádio R6/R7 (grão leitoso),
segundo a escala de Counce (2000). Além disto, o manejo da cultivar, principalmente com relação à
água, não foi o mais adequado, o que se repetiu nos demais locais, resultando em baixos rendimentos de
grãos. Este resultado corrobora com o relatado por Fagundes et al. (2007) que afirmam que a cultivar
BRS Atalanta necessita de manejo diferenciado, notadamente com relação à entrada e supressão da água
de irrigação, controle de plantas invasoras e época de colheita. Em Arroio Grande, destacaram-se as
cultivares de ciclo médio BRS Pelota, BR-IRGA 410, BRS-7 Taim e BRS Fronteira, pela ordem. A
BRS Querência destacou-se em Pelotas e a BRS-6 Chuí em Pelotas e Mostardas. Tanto em Arroio
Grande como em Pelotas, as cultivares que se destacaram somente superaram (P<0,01) a BRS Atalanta.
Em Mostardas, a BRS Chuí foi superior, quanto ao rendimento de grãos, às cultivares de BRS
Querência, BRS Fronteira, BRS-7 Taim, BRS Firmeza e BRS Atalanta. No município de Agudo, as
cultivares BRS Pelota, BRS-7 Taim, BR-IRGA 409 e BRS Fronteira, pela ordem, apresentaram
rendimento de grãos superior (P<0,01) à BRS-6 Chuí e BRS Firmeza, não tendo diferido de BRS
Querência e BR-IRGA 410. Finalmente, em Uruguaiana, quatro cultivares de ciclo médio, a saber;
BRS Pelota, BR-IRGA 410, BRS-7 Taim e BR-IRGA 409; obtiveram, em valores absolutos, os maiores
rendimentos de grãos embora não tenham diferido (P<0,01) de BRS Querência, BRS Fronteira e BRS-6
Chuí (Tabela 2).
Na safra 2008/09 a análise do rendimento de grãos indicou que o comportamento das cultivares
variou (P<0,0001) de acordo com o local onde foram cultivadas (Tabela 3). Os coeficientes de variação
conferiram boa precisão para os experimentos nos diversos locais, exceção feita ao conduzido em
Mostardas, onde ocorreu atraso no início da irrigação e infestação de plantas daninhas, principalmente
arroz vermelho e capim arroz. Conforme pode ser observado na Tabela 3, o rendimento médio de grãos
obtido em Pelotas (Litoral Sul) foi superior (P<0,01) aos demais locais. Os rendimentos de grãos
obtidos em Arroio Grande (Litoral Sul) e Santa Maria (Depressão Central) não diferiram entre si e
superaram os obtidos em Uruguaiana (Fonteira Oeste) e Mostardas (Planície Costeira Externa).
A cultivar BRS-7 Taim apresentou, em valores absolutos, o maior rendimento de grãos em
Pelotas, Mostardas e Santa Maria, não tendo diferido (P<0,01) de BRS Querência e BR-IRGA 409, as
quais foram as mais produtivas em Arroio Grande e Uruguaiana, respectivamente. Em Arroio Grande, o
destacou-se, ainda, a cultivar BRS-7 Taim, com produtividades acima de 11 t ha-1.
A data de semeadura, o clima e o manejo da água; entre outros fatores que interagem com o
genótipo; influenciam o crescimento e desenvolvimento das plantas. Na Tabela 4, observa-se que o
ciclo médio das cultivares, com base nos valores absolutos referentes ao número de dias do subperíodo
emergência-floração (50%), variou, de um ano para outro, no máximo dois dias. Contudo, a análise
entre anos dentro do mesmo local sugere que ocorreram alterações de ciclo conforme o ano de cultivo.
As maiores variações ocorreram em Mostardas. Considerando-se as variações entre anos, dentro de
locais, verifica-se que as cultivares precoces BRS-6 Chuí, BRS Firmeza e BRS Querência apresentaram
uma tendência de estabilidade maior, enquanto as cultivares de ciclo médio BRS-7 Taim, BRS Pelota,
BR-IRGA 409, BR-IRGA 410 e BRS Fronteira, foram mais instáveis.
Os dados, em valores absolutos, apresentados na Tabela 5 mostram pouca variação da estatura de
planta das cultivares entre os diferentes locais, dentro de anos. Quando se considera diferenças entre
anos dentro de locais verifica-se tendência semelhante. A exceção é feita ao experimento conduzido em
Mostardas, na safra 2007/08, cujo o solo da área experimental apresentava menor fertilidade, o que se
refletiu na redução do desenvolvimento e, consequentemente, da estatura das plantas de todas as
cultivares.
Tabela 1. Análise da variância conjunta dos dados de rendimento de grãos para nove cultivares de arroz irrigado em cinco
locais do Rio Grande do Sul, nas safras 2007/08 e 2008/09.
Fonte de variação
GL
QM
F
P>F
Bloco
3
1812911
1,46
0,0809
Cultivar
8
80427097
64,92
0,0001
Local
4
50203841
40,52
0,0001
Ano
1
249100053
201,06
0,0001
Cultivar x Local
32
6345163
5,12
0,0001
Cultivar x Ano
8
17034414
13,75
0,0001
Cultivar x Local x Ano
18
9429187
7,61
0,0001
Erro
269
333266546
Total
343
2215760783
Tabela 2. Rendimento de grãos de nove cultivares de arroz irrigado em cinco locais do Rio Grande do Sul. Embrapa Clima
Temperado. Safra 2007/08.
Cultivar
Local
Média
Arroio Grande
Pelotas
Mostardas
Agudo
Uruguaiana
BRS Pelota
9.174 a1
7.645 a b
7.584 a b c
9.493 a
7.294 a
8.238
BR-IRGA 410
9.196 a
6.704 a b
7.586 a b c
8.646 a b
6.876 a
8.064
BR-IRGA 409
8.585 a b
8.414 a b
7.746 a b
9.229 a
6.346 a
7.802
BRS-7 Taim
9.710 a
6.205 a b
6.233
d
9.425 a
6.859 a
7.687
BRS Fronteira
9.456 a
6.759 a b
6.929 b c d
9.164 a
5.476 a b
7.557
BRS Querência
7.840 a b
8.834 a
6.812 b c d
8.240 a b
5.476 a b
7.440
BRS-6 Chuí
6.533 a b
8.827 a
8.852 a
7.303 b
5.251 a b
7.353
BRS Firmeza
7.823 a b
6.721 a b
4.953
d
4.097
c
3.415 c
5.401
BRS Atalanta
3.462 b
5.254 b
4.148
e
4.288
Média
7.975 A B
7.347 B
6.761 C
8.199 A
5.874 C
7.231
CV
11,38
15,82
15,22
8,23
13,88
13,22
1
Médias seguidas da mesma letra minúscula na coluna e maiúscula na linha, não diferem pelo teste de Tukey (P,0,05).
Tabela 3. Rendimento de grãos de nove cultivares de arroz irrigado em cinco locais do Rio Grande do Sul. Embrapa Clima
Temperado. Safra 2008/09.
Cultivar
Local
Média
Arroio Grande
Pelotas
Mostardas
Santa Maria
Uruguaiana
BRS-7 Taim
11.373 a1
12.413 a
8.651 a
10.370 a
9.391 a
10.269
BRS Pelota
9.760 a b
11.933 a
7.497 a b
9.880 a
9.557 a
9.726
BRS Querência
12.453 a
10.898 a b
8.284 a
8.853 a
8.780 a
9.651
BRS Fronteira
9.435 a b
11.060 a b
7.508 a b
9.983 a
9.200 a
9.437
BR-IRGA 409
9.483 a b
11.244 a b
6.541 a b
9.924 a
9.857 a
9.322
BR-IRGA 410
9.879 a b
11.515 a b
6.238 a b
9.353 a
8.673 a
9.123
BRS-6 Chuí
9.741 a b
10 411 a b
7.442 a b
9.625 a
8.374 a b
9.086
BRS Firmeza
8.085 b c
9.328 b
4.074 b
5.083 b
6.772 b
6.609
BRS Atalanta
5.680
c
4.460
c
4.346 b
8.924 a
4.398
c
5.766
Média
9.565 B
10.911 A
6.730 D
9.226 B
8.279 C
8.862
CV
11,52
8,028
21.66
12,21
8,17
12,95
1
Médias seguidas da mesma letra minúscula na coluna e maiúscula na linha, não diferem pelo teste de Tukey (P,0,05).
Tabela 4. Dias da emergência a Floração (50%) de nove cultivares de arroz irrigado em cinco locais do Rio Grande do
Sul.
Embrapa Clima Temperado. Safras 2007/08 e 2008/09.
Local
Média
Cultivar
A. Grande
Pelotas
Mostardas
Santa Maria
Uruguaiana
07/08
08/09
07/08
08/09
07/08
08/09
07/08
08/09
07/08
08/09
07/08
08/09
90
89
84
101
95
93
84
83
75
99
97
85
103
101
89
84
83
70
93
92
82
103
97
92
81
81
76
88
86
84
93
91
87
81
83
71
88
92
82
98
94
92
82
82
67
95
96
85
106
104
100
86
90
73
-
86
91
83
98
98
89
83
81
.
94
91
86
97
98
91
83
81
-
91
91
88
94
97
87
83
81
.
91
91
84
100
96
92
83
82
74
92
92
85
99
98
90
83
83
72
BRS 7 Taim
BRS Pelota
BRS Querência
BRS Fronteira
BR IRGA 409
BR IRGA 410
BRS 6 Chuí
BRS Firmeza
BRS Atalanta
Tabela 5. Estatura média de planta (cm) de nove cultivares de arroz irrigado em seis locais do Rio Grande do Sul. Embrapa
Clima Temperado. Safras 2007/08 e 2008/09.
Local
Cultivar
BRS 7 Taim
BRS Pelota
BRS Querência
BRS Fronteira
BR IRGA 409
BR IRGA 410
BRS 6 Chuí
BRS Firmeza
BRS Atalanta
Média
Arroio Grande
Pelotas
Mostardas
Média
Agudo
07/08 08/09 07/08 08/09 07/08
08/09
07/08
90,3
96,2
95,6
95,2
89,0
95,6
87,0
81,0
.
91,6
87,0
91,6
87,6
91,7
90,1
94,5
84,4
84,3
85,6
88,5
90,8
99,3
99,8
100,7
94,5
97,3
94,3
83,0
.
94,9
.
.
.
.
.
.
.
.
-
83,1
86,7
89,6
91,2
85,3
90,8
83,5
79,3
87,3
86,3
86,0
86,1
88,4
91,9
85,9
96,4
83,5
87,4
84,4
87,8
70,9
74,9
76,7
73,0
74,3
77,0
71,6
64,1
77,0
73,3
Santa Maria
Uruguaiana
08/09 07/08 08/09 07/08 08/09
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
-
-
76,0
88,0
89,3
85,5
86,7
86,7
81,8
75,5
80,8
83,3
82,3
91,3
91,8
87,3
86,0
92,5
87,8
79,5
86,5
87,2
81,8
93,3
95,3
93,5
91,5
93,0
90,0
86,3
89,0
90,4
07/08
08/09
83,4
87,4
90,7
89,5
86,4
90,7
84,8
78,8
85,1
86,3
82,7
89,8
90,2
90,7
88,6
92,6
84,9
83,4
84,9
87,5
CONCLUSÕES
Os resultados demonstram o efeito do ambiente sobre o rendimento de grãos das cultivares de
arroz irrigado. A cultivar BRS-7 Taim apresenta maior estabilidade de rendimento de grãos nos
ambientes testados e com alto potencial produtivo. A cultivas BRS Atalanta, de ciclo superprecoce,
necessita de manejo otimizado e cuidado especial com o controle de pássaros.
RFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
FAGUNDES, P.R.; MAGALHÃES JR. A.M. de; PETRINI, J. A.; ANDRES, A.; FRANCO, D.F.;
NUNES, C.D.; SEVERO, A. VIEGAS, A. D.; . Avaliação de cultivares recomendadas de arroz irrigado
da Embrapa, no Rio Grande do Sul, 2006/07. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ
IRRIGADO, 5 ; REUNIÃO DA CULTURA DO ARROZ IRRIGADO, 27, 2007, Pelotas. Anais.
Pelotas: Embrapa Clima Temperado, 2007. p. 35-37.
COUNCE, P.; KEISLING, T.C.; MITCHELL, A.J. A uniform, objetive and adaptative system for expressing rice development. Crop Science, Madison, v.40, n.2, p. 436-443, 2000.
SOCIEDADE SUL-BRASILEIRA DE ARROZ IRRIGADO (SOSBAI). Arroz irrigado:
recomendações técnicas da pesquisa para o Sul do Brasil. Pelotas, RS: SOSBAI, 2007.164p.
29. DESEMPENHO DE LINHAGENS ELITE DE ARROZ IRRIGADO DE
CICLO MÉDIO DO PROGRAMA DE MELHORAMENTO GENÉTICO DA
EMBRAPA EM ENSAIOS VCU NO RS - SAFRA 2008/09
Ariano M. de Magalhães Jr.48, Paulo R.R. Fagundes1, Daniel Fernandez Franco1, Francisco P. Moura Neto2, Orlando P. de
Morais49, Péricles C.F. Nevesl2, Paulo H.N. Rangel2, Alcides Severo1, Gabriela de Magalhães da Fonseca50, Leandro José de
Oliveira von Hausen3, Maurício Turati3, Tiago Formentini51
Palavras-chave: seleção, produtividade
INTRODUÇÃO
O rendimento de grãos é um caráter complexo, resultante dos efeitos multiplicativos de seus
componentes primários. Diversos processos fisiológicos podem ter influência direta ou indireta sobre o
referido caráter. Na atual fase dos programas de melhoramento genético da cultura de arroz, são grandes
as dificuldades encontradas para a obtenção de progresso genético sobre o caráter rendimento de grãos
(Magalhães Jr. et al., 2003).
Um dos principais desafios do melhoramento genético é aumentar a produtividade do arroz
irrigado, mantendo as características agronômicas e culinárias em padrões aceitáveis a atual demanda. A
introdução das cultivares de porte baixo nos plantios das várzeas irrigadas, à semelhança do que ocorreu
em diferentes partes do mundo, produziu um forte impacto na produtividade do arroz na década de 70.
Desde então, poucos ganhos tem sido obtidos. É provável que a estreita base genética das populações
utilizadas nos programas de melhoramento venha contribuindo para a estagnação dos patamares de
produtividade. A principal conseqüência da limitação da diversidade genética é a redução das
possibilidades de ganhos adicionais na seleção. A combinação de genes superiores de uma variedade
deve-se à presença destes genes nas populações submetidas à seleção. Populações de base genética
ampla apresentam maior eficiência de seleção do que populações de base restrita (Carvalho et al.,
2003). Se houver limitada variabilidade genética nestas populações, o ganho será comprometido.
Breseghello et al. (1999), Santos et al. (1999) e Rangel et al. (2000) obtiveram ganhos genéticos
inferiores a 1% para produtividade de grãos nos programas de melhoramento de arroz irrigado
conduzidos no Brasil.
Assim sendo, o Programa de Melhoramento Genético da Embrapa tem por desafio desenvolver
cultivares que apresentem uma alta adaptabilidade e estabilidade aos diversos ambientes em que são
cultivadas e, que expressem elevado rendimento de grãos, associado à características agronômicas e
industriais adequadas.
Os ensaios de Valor de Cultivo e Uso (VCU) destinam-se à avaliação final das linhagens elite
selecionadas em ensaios de rendimento preliminar, em condições ambientais diversificadas, visando
obter informações agronômicas detalhadas para o lançamento de novas cultivares. Através desses
ensaios, obtém-se os requisitos mínimos para inscrição no Registro Nacional de Cultivares (RCN).
O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho das linhagens geradas pelo programa de
melhoramento genético da Embrapa, em diferentes regiões orizícolas do Rio Grande do Sul, visando
possível lançamento de novas cultivares.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento de VCU, realizado para avaliar linhagens de ciclo médio, conduzido no ano
agrícola 2008/09 foi constituído por dezesseis genótipos, sendo dez linhagens elites, dois híbridos
promissores da Embrapa e quatro testemunhas: BRS 7 “Taim” e BR IRGA 409 (ciclo médio), IRGA
417 (ciclo precoce) e Tiba (híbrido ciclo médio).
48
49
50
51
Embrapa Clima Temperado, Cx. Postal 403, CEP 96001-970 Pelotas, RS. e-mail: [email protected]
Embrapa Arroz e Feijão
Estagiário Embrapa Clima Temperado/estudante UFPel-FAEM
Estudante UFSM
Os ensaios foram conduzidos nos municípios de Santa Maria, Alegrete, Pelotas, Santa Vitória do
Palmar, Mostardas e Uruguaiana, municípios representantes de diferentes regiões orizícolas do estado
do RS. O delineamento utilizado foi de blocos ao acaso, com quatro repetições. As parcelas constaram
de 9 linhas de 5 m de comprimento, espaçadas 0,175 m entre si. A área útil da parcela foi de 3,6 m 2. As
práticas de adubação e manejo foram adotadas segundo as recomendações técnicas de cultivo do arroz
irrigado (Sosbai, 2007). Foram avaliadas o rendimento de grãos (kg ha-1), floração (dias da emergência a
50 % da floração), estatura de plantas (cm), acamamento (notas de 1 a 9, onde notas menores revelam o
melhor desempenho agronômico) e avaliação do rendimento industrial e qualidade dos grãos quanto às
características mancha de grãos (MG), provocado por estresses bióticos e abióticos e nota de grãos
(NG), referente a notas visuais comparadas a cultivar padrão (testemunha). Exceto para rendimento de
grãos, as demais variáveis analisadas refletem a média de todos os locais. O rendimento de grãos foi
avaliado por meio da análise de variância e aplicação do Teste de Tukey (P < 0,05) para discriminar os
tratamentos, utilizando o programa SAS (1985).
A análise da variância para os genótipos de ciclo médio (Tabela 1) indicou efeito significativo
entre os genótipos avaliados quanto a produtividade média, bem como houve diferença significativa
pelo Teste de Tukey (P < 0,05) para os locais. O rendimento médio de grãos das linhagens variou de
9689 kg ha-1 (AB 06078) a 8104 kg ha-1 (BRA 06081), com uma média geral do experimento de 9181
kg ha-1, e um CV% de 13,58, o que evidencia uma adequada condução do ensaio. Conforme pode ser
observado a maior produtividade foi obtida no município de Pelotas (10653 kg ha-1), não diferindo
estatisticamente do município de Uruguaiana (10351 kg ha-1). As menores produtividades foram
observadas nos município de Mostardas e Santa Vitoria do Palmar, devido a problemas enfrentados na
condução dos experimentos. Em Mostardas, foi verificado limitações quanto a entrada de água nos
ensaios e em Santa Vitória do Palmar problemas de infestação com plantas daninhas.
A maior produtividade média, considerando as quatro repetições, foi obtida em Pelotas com o
híbrido Tiba, o qual atingiu 12501 kg ha-1. Este híbrido foi utilizado como testemunha de ciclo médio
para comparação com os híbridos AB 08024, AB 07181 e AB 07182 do programa da Embrapa. Pôde-se
observar pela análise estatística, que não houve diferença entre o híbrido utilizado como testemunha e
os três híbridos da Embrapa testados. A Tabela 1 destaca também três linhagens que apresentaram
valores de rendimentos médios superiores à média do experimento (AB 06078, AB 061137 e BRA
050099) e o superiores a média da melhor testemunha que foi a cultivar IRGA 417 (9207 kg ha -1),
embora não se diferenciem estatisticamente desta.
Em relação aos parâmetros agronômicos avaliados na Tabela 2, pode-se observar um
comportamento médio adequado dos genótipos nos ambientes de cultivo no Rio Grande do Sul. Não
verificou-se problemas de acamamento em nenhum dos locais. Quanto às pragas e doenças, não se
observaram danos de importância econômica. O ciclo mais longo foi o da linhagem AB 06081 a qual
levou 98 dias para atingir 50% da floração, sendo similar a testemunha BR-IRGA 409 que apresenta de
ciclo médio. Destaque também foi observado para o rendimento de grãos inteiros, nota de grãos e
mancha de grãos, onde as linhagens e os híbridos da Embrapa apresentaram desempenho compatível
com as melhores testemunhas para qualidade de grãos, respectivamente, BR IRGA 409 e IRGA 417.
CONCLUSÕES
Os resultados obtidos neste experimento de valor de cultivo e uso de linhagens promissoras de ciclo
médio do programa de melhoramento genético de arroz irrigado da Embrapa permitem concluir que,
pelo rendimento de grãos e desempenho agronômico, é possível indicar genótipos para lançamento,
registro e cultivo no Rio Grande do Sul.
Tabela 1. Rendimento de grãos (kg ha-1) de genótipos de ciclo médio do Ensaio de Valor de Cultivo e
Uso de linhagens elites de arroz irrigado, safra 2008/09. Embrapa Clima Temperado. Pelotas, 2009.
Genótipos
Pelotas S.V. Palmar Alegrete Uruguaiana Mostardas Santa Maria Médias*
AB 06078
10206
**
10478
9802
6712
11244
9689 a
Tiba
12501
5502
9775
11231
7731
10811
9592 a
AB 061137
11701
**
9446
9423
6560
9841
9394 a
BRA 050099
12373
7444
10503
9646
6255
9740
9327 a
AB 08024
12063
5322
10032
12168
5789
10496
9312 a
IRGA 417
8911
**
10603
9838
6717
9967
9207 ab
BRA 050145
10308
4607
10832
11369
8160
9370
9108 ab
AB 07182
10139
5420
10653
10905
6501
10122
8956 ab
AB 06077
10783
6481
9750
11320
5318
9551
8867 ab
AB 07181
10587
6501
9014
9963
6405
10279
8791 ab
BR-IRGA 409 10940
6127
9528
9669
7316
8069
8608 ab
BRA 040291
9459
6179
9050
9923
6686
9971
8544 ab
AB 06087
8982
5041
10174
9771
6167
10848
8497 ab
BRA 050002
11009
6005
9107
9981
6473
8289
8477 ab
BRS 7 “Taim” 10205
3966
9800
10133
7400
9208
8452 ab
AB 06081
10284
4810
9257
10476
4845
8953
8104 b
Médias*
10653 A 5647 D
9875 B
10351 AB
6565 C
9798 B
CV % =
13,58
* Médias seguidas pela mesma letra minúscula, na coluna, e maiúscula, na linha, não diferem entre si,
pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade.
** parcela perdida
Tabela 2. Comportamento médio de todos locais dos genótipos de ciclo médio avaliados no Ensaio de
Valor de Cultivo para as variáveis floração (50%), estatura de plantas, pubescência da folha (L-lisa; Ppilosa), acamamento (Acam), mancha de grãos (MG), nota de grãos (NG) e rendimento industrial, safra
2008/09. Embrapa Clima Temperado. Pelotas, 2009.
Genótipos
Floração Estatura Pubescência Acam. MG NG Rendimento Industrial
50% (dias)
(cm)
Total
Inteiros Quebr.
BRS 7 “Taim”
90
86,3
L
1
2
1,9
68,4
59,9
8,4
BR IRGA 409
95
88,9
P
1
2
1,8
68,3
62,9
5,4
IRGA 417
86
87,2
P
1
2
1,5
67,0
62,4
4,7
Tiba
95
97,7
P
1
1
2,2
66,7
58,2
8,5
AB 06077
93
94,6
P
1
2
1,3
68,2
60,9
7,3
AB 06078
88
94,3
P
1
2
1,5
70,1
62,9
7,2
AB 06081
98
96,4
P
1
2
1,3
69,4
62,2
7,2
AB 06087
90
93,7
P
1
1
1,9
69,2
59,9
9,2
AB 061137
91
92,5
P
1
2
1,7
69,2
57,5
11,7
AB 07181
92
99,3
L
1
1
1,3
66,8
60,4
6,3
AB 07182
92
93,5
L
1
1
1,2
67,2
61,3
5,8
AB 08024
92
99,7
L
1
2
1,8
66,3
57,6
8,7
BRA 040291
92
95,2
P
1
2
1,7
67,5
60,0
7,5
BRA 050002
95
95,3
P
1
2
1,5
67,9
59,6
8,3
BRA 050099
92
94,6
L
1
2
1,7
67,2
55,9
11,3
BRA 050145
92
91,0
L
1
2
1,4
68,2
60,4
7,8
* Notas: Acamamento: 1-9; MG (mancha de grãos); NG (nota de grãos): 1-5, onde notas menores
correspondem ao melhor desempenho agronômico ou melhor qualidade
BRESEGHELLO, F.; RANGEL, P.H.N.; MORAIS, O.P. de. Ganho de produtividade pelo
melhoramento genético do arroz irrigado no Nordeste do Brasil. Pesquisa Agropecuária Brasileira,
Brasília, DF, v.34, n.3, p.399-407, mar.1999.
CARVALHO, F.I.F de; LORENCETTI, C.; MARCHIORO, V.S.; SILVA, S.A. Condução de
população no melhoramento genético de plantas. Pelotas: UFPel. Ed. Universitária, 2003. 230 p.
MAGALHÃES JR. A.M. de; FAGUNDES, P.R.; FRANCO, D.F. Melhoramento genético,
biotecnologia e cultivares de arroz irrigado. In: MAGALHÃES JR. de, A.M.; GOMES, A. da S. Arroz
irrigado: melhoramento genético, manejo do solo e da água e prognóstico climático. Pelotas, RS:
Embrapa Clima Temperado, p.13-33, 2003. (Embrapa Clima Temperado: Documentos, 113).
RANGEL, P.H.N.; PEREIRA, J.A.; MORAIS, O.P. de; GUIMARÃES, E.P.; YOKOKURA, T.
Ganhos na produtividade de grãos pelo melhoramento genético do arroz irrigado no Meio-Norte do
Brasil. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, DF, v.35, n.8, p.1595-1604, ago. 2000.
SANTOS, P.G.; SOARES, P.C.; SOARES, A.A.; MORAIS, O.P. de; CORNÉLIO, V.M. de O.
Avaliação do progresso genético obtido em 22 anos no melhoramento do arroz irrigado em Minas
Gerais. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, DF, v.34, n.10, p.1889-1896, out.1999.
SOCIEDADE SUL-BRASILEIRA DE ARROZ IRRIGADO (SOSBAI). Arroz irrigado:
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30. COMPETIÇÃO REGIONAL DE LINHAGENS E CULTIVARES DE ARROZ
IRRIGADO EM SANTA CATARINA, SAFRA 2008/09
Moacir Antonio Schiocchet52, Rubens Marschalek2, Klaus Konrad Scheuermann2, Luis Augusto Martins Peruch3.
Palavras-chave: pré-germinado, rendimento de grãos
INTRODUÇÃO
A competição regional de linhagens de arroz irrigado é a ultima etapa do processo de avaliação
de genótipos do projeto de melhoramento genético de arroz, antes da recomendação e lançamento para
cultivo junto aos produtores de grãos. Em Santa Catarina são cultivados aproximadamente 150.000 ha
de arroz irrigado com cultivares Epagri, oriundas do programa de melhoramento genético desenvolvido
na Estação Experimental da Epagri em Itajaí. Neste processo de seleção das melhores linhagens são
conduzidos experimentos nas principais regiões produtoras de arroz de Santa Catarina.
Para serem disponibilizadas aos agricultores, as novas cultivares devem superar o desempenho
agronômico das cultivares testemunhas, além de apresentar desempenho adequado aos processos
industriais comumente empregados em Santa Catarina, bem como junto aos consumidores. O objetivo
deste trabalho foi identificar linhagens de arroz que possam ser recomendadas para cultivo junto aos
produtores de grãos.
MATERIAL E MÉTODOS
As linhagens foram avaliadas em cinco locais do Estado, Itajaí (Baixo Vale do Itajaí),
Massaranduba (Litoral Norte), Pouso Redondo (Alto Vale do Itajaí), Tubarão (Litoral Sul) e Turvo (Sul
do Estado), na safra 2008/2009. A semeadura foi feita a lanço com sementes pré-germinadas na
densidade de 120 kg de sementes por hectare em parcelas de 4 m de largura por 15 m de comprimento.
A implantação ocorreu em 12 de setembro em Massaranduba, 02 de outubro em Turvo, 08 de outubro
em Tubarão, 14 de outubro em Itajaí e 29 de outubro em Pouso Redondo. Estas datas representam a
época preferencial para implantação da lavoura de arroz irrigado em cada região. O cultivo foi
executado seguindo-se as recomendações do Sistema de Produção nº 32 (EPAGRI, 2005). As amostras,
de 2 x 3 m de cada parcela, foram colhidas em três repetições, onde se avaliou o rendimento de grãos, a
renda do beneficio e o rendimento de grãos inteiros e quebrados. O rendimento de grãos foi submetido à
análise da variância e comparado pelo teste de Duncan a 5% de probabilidade pelo delineamento
fatorial 5 locais x 17 genótipos. Foram avaliadas 16 linhagens comparadas com a testemunha Epagri
108 para as variáveis rendimento de grãos, acamamento e estatura de plantas, e ocorrência de doenças.
RESULTADOS
Em função do modelo da análise estatística aplicada, em que as repetições foram constituídas
pelos locais, verificou-se que houve significância estatística para a interação locais com os genótipos e
entre genótipos dentro de cada local (P < 0,0001). Na Tabela 1, verifica-se que o local Pouso Redondo
distinguiu a linhagem SC 488, que por sua vez, não se destacou por produtividade nos demais locais.
Para o local Tubarão a melhor linhagem foi a SC 504 enquanto que para Massaranduba a melhor
linhagem foi a SC 421 juntamente com a SC 548, e para Itajaí, a melhor foi a SC 471. Para o local
Turvo as melhores linhagens são SC 548 e SC 559, coincidentes com as melhores para a média de todos
os locais, juntamente com a SC 421 e a Epagri 108. No entanto, todos as melhores linhagens agrupados
pela média dos locais, também são as melhores nos diversos locais, de um modo geral superiores ou
iguais a testemunha, Epagri 108.
52
Engº. Agrº., Dr. Agronomia, Estação Experimental de Itajaí, Epagri, Rod. Antonio Heil km 6, CEP 88301-970, Itajaí, SC,
E-mail: :[email protected]
² Estação Experimental de Itajaí
³ Estação Experimental de Urussanga
Com relação ao ciclo, verifica-se que as linhagens que apresentaram menor ciclo também
expressaram menor produtividade, tanto na média dos cinco locais como comparado com a média de
cada um dos cinco locais, com exceção da linhagem SC 513 que apresentou ciclo semelhante à
testemunha e produtividade baixa.
Com relação à renda do benefício, verifica-se que as melhores linhagens apresentaram valores
ao redor de 70 %, denotando adequação ao mercado vigente. Para rendimento de grãos inteiros, no
entanto, os valores encontrados estão a baixo da exigência do mercado para arroz branco polido.
Para gessamento de grãos, a nota 3 expressa um valor acima do tolerado para esta característica
em cultivares comerciais. Verifica-se, na Tabela 1, que a linhagem SC 548, que foi a mais produtiva,
apresentou a nota 3 para gessamento. Este comportamento deverá ser acompanhado nos próximos anos
de avaliação para identificar sua adequação ao possível lançamento, mesmo que para as indústrias de
Santa Catarina, o arroz aqui produzido seja destinado quase que exclusivamente ao processo de
parboilização, em que esta característica, assim como o rendimento de grãos inteiros, não sejam
considerados defeitos.
O acamamento se manifestou com intensidade superior a nota 3, limite tolerado para o cultivo
no sistema pré-germinado, para várias linhagens, especialmente para aquelas de menor produtividade
(média dos cinco locais), esta avaliação embasa a exclusão do processo de recomendação como nova
cultivar.
CONCLUSÃO
Dentre o grupo de linhagens avaliadas destacam-se duas com alto potencial produtivo, SC 548 e
SC 559 na média dos cinco locais. A interação genótipo x ambiente demonstra a possibilidade de
recomendação de linhagens específicas para algumas regiões particulares do Estado.
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
EPAGRI. Sistema de produção de arroz irrigado em Santa Catarina: (Pré-germinado). Florianópolis,
2005. 87p. (Epagri. Sistemas de Produção, 32).
TABELA 1 Rendimento de grãos, características agronômicas e industriais de 16 linhagens e uma cultivar de arroz em cinco locais do Estado de
Santa Catarina, na safra 2008/09. EEI/Epagri, Itajaí, 2009.
Genótipos
Cruzamento
SC 548 E- (****)109/Raminad
SC 559 E-108/Raminad//E-108///E-108/Fedearroz50// E-108
SC 471 Mutante de SCSBRS Tio Taka
E- 108 Testemunha
SC 504 E- 109//E-109/ME///E-109/NP125
SC 421 E- 108/ME//RCN-B-93-83
SC 558 E- 108/WC 277
SC 557 E- 108/Raminad///E-108/Fedearroz 50//E-108
SC 536 E- 109/X (IRGA 369///AS3510)//E-109
SC 491 ME/E-106//E.106///NP125
SC 552 E- 108/Fedearroz 50//E-108///E-108/Raminad
SC 527 E- 106/Raminad////E-106///ME/E-106//E-106
SC 488 População 1 - Argentina
SC 554 E-108/Fed 50
SC 513 E-109//Linea2 Mejorada/RCN-B-93-193-2
SC 526 E-106/NP125//E-109
SC 450 E-109//Ep109/(Irga 369///AS3510)
MÉDIA
Coeficiente de Variação
Itajaí
Rendimento de grãos / Local (Mg.ha-1)
MassaPouso
Tubarão Turvo
randuba Redondo
Média
9,0
8,7
10,2
9,3
9,5
8,7
8,5
9,5
9,6
8,5
9,3
7,2
9,0
* **
6,6
* **
6,5
9,8
9,1
9,3
8,3
9,2
9,7
9,3
8,8
9,1
9,2
8,7
8,7
7,8
7,3
6,5
7,1
6,6
10,1
10,6
9,9
10,7
10,1
9,9
10,0
9,8
9,7
10,0
9,6
9,4
10,9
9,8
9,4
6,3
8,6
9,7
9,9
9,8
9,9
10,2
9,3
10,0
8,3
8,7
8,7
8,2
9,1
7,8
8,8
8,7
8,2
8,6
9,7
9,6
8,4
9,3
8,4
9,2
8,4
9,2
7,8
8,2
8,0
9,0
7,0
8,1
7,7
8,1
5,4
9,6 a
9,6 a
9,5 ab
9,5 ab
9,5 ab
9,4 abc
9,2 bcd
9,1 cde
9,0 def
8,9 efg
8,8 fgh
8,7 gh
8,5 h
8,5 h
7,8 i
7,4 j
7,1 k
8,7
8,5
9,8
9,5
8,3
9,0
4,4 %
Médias seguidas das mesmas letras minúsculas nas colunas não diferem pelo teste de Duncan a 5 % de probabilidade.
* Nota 0 a 5; 0 totalmente translúcido e 5 totalmente gessado
** notas 1 a 9; 1 resistente ao acamamento e 9 totalmente acamado
*** Sem dados (parcela perdida)
**** E- = Epagri
Ciclo
Renda
(dias)
Rend.
Inteiro
(%)
147
144
147
145
146
143
145
142
145
145
145
145
139
136
147
131
136
50
54
52
58
56
53
52
51
57
50
50
52
55
48
54
54
53
70
70
69
70
69
70
69
68
69
70
68
68
70
67
69
69
69
(%)
Gessamento
(Nota)*
Acamamento
(Nota)**
3
1
2
2
2
2
2
1
1
2
1
1
2
3
2
1
2
1
3
1
1
1
1
1
1
1
1
3
1
5
9
3
9
5
31. AVALIAÇÃO GENOTÍPICA DE LINHAGENS TESTADAS NOS ENSAIOS
DE VALOR DE CULTIVO E USO (VCU) DE ARROZ DE TERRAS ALTAS,
UTILIZANDO MODELO MISTO
Antônio Alves Soares53, Vanderley Borges Santos2, Marcos Deon Vilela Resende3, Moizés de Sousa Reis4, Vanda Maria de
Oliveira Cornelio4, Natália Alves Leite5, Plínio César Soares4
Palavras-chave: Oryza sativa, REML/BLUP, ganho com a seleção
INTRODUÇÃO
O arroz de terras altas é cultivado em todo o Estado de Minas Gerais, contudo as
condições edafoclimáticas são as mais variadas possíveis, demandando cada vez mais cultivares
específicas para os diferentes ambientes. Os programas de melhoramento enfrentam continuamente os
problemas da interação genótipo por ambientes, sendo este um complicador para os melhoristas na
identificação de linhagens geneticamente superiores. Dentre as alternativas utilizadas está a de avaliar as
linhagens em uma rede de experimentos em vários ambientes representativos, entretanto, só esta
estratégia não é suficiente, uma vez que se avalia os valores fenotípicos e não genotípicos. Para contornar
esse problema, tem-se recomendado o uso de modelos mistos, também denominado método
REML/BLUP (Mrode, 2006). REML indica Restricted Maximum Likelihood (Máxima Verossimilhança
Restrita ou Residual), que estima componentes de variância necessários nesse modelo e BLUP indica
Best Linear Unbiased Prediction (melhor preditor linear não viesado). Nessa técnica, os valores
genotípicos, considerados como de efeitos aleatórios, são preditos por meio do BLUP e os efeitos de
blocos, local e ano que, em modelos mistos, podem ser considerados como fixos ou aleatórios, são
estimados por meio do BLUE (Best Linear Unbiased Estimator ou melhor estimador linear não viesado)
quando considerados de efeitos fixos. Segundo Piepho & Möhring (2005), no modelo misto, os erros são
minimizados enquanto que os ganhos esperados com a seleção são máximos. Dessa forma, utilizar
métodos acurados como REML/BLUP devem ser preferidos, pois o que se obtém são os valores
genotípicos preditos livres de todos os efeitos ambientais identificáveis. Smith et al. (2005) ressaltam que
se o alvo da análise é seleção, ou seja, identificar os melhores genótipos dentre todos os considerados,
então, a classificação (ranqueamento) desses genótipos é exigida para ser tão próxima quanto possível da
classificação dos efeitos verdadeiros das linhagens, ou seja, de ser o mais próximo possível do valor
genotípico, que é o valor verdadeiro, sendo este obtido pelos modelos mistos. O objetivo desse trabalho
foi o de estimar, utilizando modelos mistos, os parâmetros genéticos, os componentes de variâncias, os
efeitos dos genótipos (g), os valores genotípicos preditos (u+g), o ganho genotípico, as novas médias e os
valores genotípicos médios nos vários ambientes (u+g+gem), para o caráter produtividade de grãos (kg
ha-1) de arroz de terras altas, envolvendo 20 genótipos testados em cinco locais nos ensaios de VCU,
conduzidos em Minas Gerais, em 2008/2009.
MATERIAL E MÉTODOS
Para esse estudo utilizaram-se os resultados de produtividade de grãos obtidos nos ensaios de
VCU de 2008/09, instalados em Lavras, Lambari-2 (um em terras altas e outro na várzea), Patos de
Minas e Piumhi. Os tratamentos constituíram-se de 20 cultivares e linhagens. Utilizou-se o
delineamento estatístico de blocos ao acaso com três repetições. Cada parcela foi constituída de cinco
linhas de 5 m, espaçadas de 0,4 m. Como área útil, consideraram-se os 4m centrais das três fileiras
internas (4,80m2). A adubação de plantio constou de 400 kg/ha da fórmula 08-28-16 + micronutrientes
e, em cobertura, foram aplicados 100 kg/ha de N, em duas ocasiões, sendo a primeira aos 25 dias e a
segunda aos 45 dias após a semeadura, respectivamente. Procedeu-se inicialmente a análise estatística
53
Engº Agrº , D.Sc., Prof. UFLA/DAG, CP: 3037, CEP 37200-000 Lavras-MG, E-mail: [email protected]
Engº Agrº, Doutorando em Agronomia/Fitotecnia, UFLA
3
Pesquisador da Embrapa Florestas/UFViçosa
4
Pesquisador da EPAMIG
5
Bolsista de iniciação científica da UFLA
2
conjunta, pelo método convencional, para a característica produtividade de grãos, envolvendo os cinco
locais.
Posteriormente, estimaram-se, por meio do modelo misto, utilizando metodologia descrita por
Resende (2007), os parâmetros genéticos, os componentes de variâncias, os valores genotípicos livres
da interação, dados por uˆ + gˆ i , em que û é a média de todos os locais e gˆ i é o efeito genotípico livre da
interação genótipos x ambientes; a predição dos valores genotípicos, capitalizando a interação média
2
ˆ m , sendo calculada por u +  σˆ g2 + σˆ gal
/ n / σˆ g2  gˆ i , em
(gem) nos diferentes locais, dada por uˆ + gˆ î + ge

(
)
que, û é a média geral de todos os locais, n é o número de locais e gˆ i é o efeito genotípico do genótipo
i. De posse dessas estimativas, estimaram-se o ganho genotípico e a nova média. A análise foi realizada
pelo aplicativo SELEGEN REML/BLUP versão janeiro 2008, adotando-se o modelo estatístico 54 –
delineamento em blocos completos em vários locais e uma observação por parcela/método MHPRVG.
Os resultados referentes aos componentes de variância (REML Individual) e parâmetros
genéticos para o caráter produtividade de grãos obtido pela análise conjunta envolvendo os 20 genótipos
e os cinco locais são apresentados na Tabela 1.
A estimativa da herdabilidade no sentido amplo h2g, em nível individual, foi de 0,1715 com
desvio padrão de 0,0676. Considerando que a herdabilidade está deflacionada da interação genótipos x
locais, esse valor é satisfatório principalmente por tratar-se de caráter quantitativo e por ser livre de
todas as interações. Assim, a magnitude da h2g indica presença de variabilidade genética entre os
genótipos avaliados. O coeficiente de determinação dos efeitos da interação genótipos x locais (c2gl) foi
de 0,3393, ou seja 33,93%. Esse valor refere-se à proporção da variabilidade fenotípica total explicada
pela interação. Logo, a interação genótipos x locais influenciou mais a variância fenotípica (Vf) que o
efeito de genótipos. Em feijão, Carbonell et al. (2007) encontraram coeficientes de determinação que
variaram entre 0,165 e 0,325 para 15 locais em dois anos, os quais se apresentam com magnitude
próxima e inferior aos do presente estudo.
A correlação genotípica das cultivares e linhagens através dos ambientes dadas por rgl foi de
0,3357 (Tabela 1). Esse valor é considerado de magnitude baixa, indicando níveis de interação
complexa. Portanto, a classificação dos genótipos através dos ambientes não foi rigorosamente a
mesma, ou seja, os genótipos não tiveram o mesmo comportamento nos diversos locais onde foram
avaliados. Assim, um genótipo classificado como de ótima produtividade em um determinado local, não
necessariamente o será no outro. Para o caráter produção de grãos de feijão, Carbonell et al. (2007)
encontraram valor de rgl = 0,085 e, de acordo com Resende (2007), é do tipo complexa e alta. Em erva
mate, Sturion & Resende (2005) relatam rgl de 0,402, considerado no trabalho pelos autores como de
baixa correlação genética e alta interação.
O coeficiente de variação genotípica (CVg) foi de 8,69% sugerindo também a presença de
moderada variabilidade genética, com possibilidades de ganho de seleção entre os genótipos. O
coeficiente de variação ambiental (CVe), que foi de 14,67%, indica boa precisão experimental para as
condições de campo.
As médias originais, o efeito genotípico, os valores genotípicos preditos (u+g), o ganho
genotípico, as novas médias e os valores genotipicos médios (u+g+gem) dos 20 genótipos testados nos
cinco locais, em 2008/2009, são apresentados na Tabela 2. Deve-se ressaltar que os valores genotípicos
preditos (u+g) são livres da interação ge e os valores genotípicos médios nos diferentes locais
(u+g+gem) capitalizam a interação média em todos os ambientes.
Observando a Tabela 2, nota-se que o ranqueamento dos 20 materiais segue a mesma ordem
pelos dois critérios (u+g e u+g+gem). Contudo, pelo critério u+g+gem, os valores dos nove genótipos
mais produtivos são de magnitudes superiores, exatamente pela capitalização da interação média. Na
comparação com a média original, verifica-se que os dez mais produtivos da média original apresentam
valores superiores aos de (u+g) e de (u+g+gem) e os dez inferiores valores menores. Isso ocorre devido
à média original estar contaminada pelos efeitos de ambiente e da interação genótipo x local.
Tabela 1. Estimativas dos componentes de produção e parâmetros genéticos para produtividade de grãos (kg ha-1) de arroz de
terras altas, envolvendo 20 genótipos e cinco locais. 2008/2009.
Estimativas
Vg (Variância genotípica)
Vgl (variância da interação genótipos x locais)
Vê (variância residual)
Vf (variância fenotípica individual)
h2g (herdabilidade de parcelas individuais no sentido amplo)
c2gl (coeficiente de determinação dos efeitos da interação genótipo x locais)
rgl (correlação genotípica através dos locais)
CVg (Coeficiente de variação genética) (%)
CVe (Coeficiente de variação ambiental) (%)
Média geral
Valores
120040,8548
237513,6763
342477,6073
700032,1384
0,1715 ± 0,0676
0,3393
0,3357
8,6900
14,6700
3988,1000
Pela Tabela 2, é possível observar os ganhos genotípicos. Ao se selecionar as cinco primeiras
cultivares e linhagens (em destaque na Tabela 2), observa-se que há um ganho de 359,2 kg ha-1 e a nova
média passou a ser de 4347,3 kg ha-1, sendo os valores genotípicos preditos (u+g) de 4252,4 kg ha-1. O
ganho pode também ser expresso em porcentagem, bastando, para isso, dividi-lo pela nova média.
Portanto, a seleção das cinco cultivares e linhagens superiores proporciona um ganho de 8,26%. Caso
selecione-se apenas a linhagem CG3-118-6, o ganho seria de 11,88%.
Pelos valores de (u+g), é possível recomendar-se as cultivares para os locais que não
participaram da rede experimental, uma vez que o desempenho dos materiais são livres da interação ge.
Por outro lado, a recomendação baseada nos valores de (u+g+gem) limita-se aos locais da rede
experimental, ou então, no caso de outros locais, só será eficaz se estes apresentarem o mesmo padrão
de interação ge da rede experimental avaliada. Caso contrário, a recomendação baseada no critério dos
valores (u+g) é mais segura.
Os maiores destaques deste trabalho foram os excelentes desempenhos da linhagem CG3-118-6,
da cultivar BRSMG Caravera, lançada em 2007, para cultivo em todo o Estado de Minas Gerais e das
linhagens BRA042048, MG 1097-16 e CMG 1271, que não diferiram estatisticamente (p≤0,05) entre si;
todas promissoras para futuros lançamentos como novas cultivares. A cultivar BRSMG Caravera
possibilita um ganho de 464,2 kg ha-1, quando comparada à linhagem CMG 1350, que foi a de pior
desempenho. Sua utilização aumenta consideravelmente as chances de renda dos produtores.
Há evidências claras de que o uso dessa metodologia, na avaliação dos ensaios de VCU, auxilia
os melhoristas na tomada de decisão no momento da seleção das linhagens mais promissoras.
CONCLUSÕES
a) A presença da variabilidade genética (CVg = 8,69%) indica que há possibilidades de sucesso
e de ganho com a seleção entre as 20 cultivares e linhagens avaliadas;
b) A seleção dos cinco melhores genótipos pela média original ou fenotípica (CG3-118-6,
BRSMG Caravera, BRA 042048, MG 1097-16 e CMG 1271) proporciona, pela nova média, um ganho
de 8,26% em relação aos demais materiais avaliados no ensaio, e
c) A cultivar BRSMG Caravera, que apresenta valor genotípico predito (u+g) de 4.379 kg ha-1,
pode ser recomendada com segurança para plantio nos locais que não participaram da rede de ensaios.
AGRADECIMENTO
Os autores agradecem à Fapemig pelo financiamento do projeto de pesquisa “Obtenção,
avaliação e seleção de cultivares de arroz para terras altas em Minas Gerais”, e ao CNPq, pela
concessão de bolsa de pesquisa ao coordenador desse Projeto.
Tabela 2. Genótipo, média original, efeito dos genótipos (g), valores genotípicos preditos (u+g), ganho genotípico, novas
médias e valores genotípicos médios nos vários ambientes (u+g+gem), considerando todos os cinco locais conjuntamente.
2008/2009.
Genótipo
CG3-118-6
BRSMG Caravera
BRA042048
MG1097-16
CMG1271
CMG1545
BRA 032033
BRSGO Serra Dourada
CMG1268
MG1097-8
CMG1154
BRSMG Relâmpago
BRSMG Conai
CMG1154
MG1097-3
CMG1546
BRSMG Curinga
CMG1370
Canastra
CMG1350
Média geral
1
Média
Original1
g
u+g
Ganho
genotípico
Nova média
u+g+gem
4840 a
4608 a
4481 a
4452 a
4407 a
4243 b
4151 b
4103 b
4099 b
3983 c
3879 c
3875 c
3841 c
3806 c
3772 c
3651 c
3609 c
3429 d
3354 d
3178 d
3988
537,5
390,9
310,9
292,3
264,3
160,9
102,8
72,7
69,8
-3,2
-68,7
-71,0
-93,0
-114,9
-136,4
-212,4
-239,1
-352,5
-400,1
-510,9
4525,6
4379,0
4299,0
4280,4
4252,4
4149,0
4090,9
4060,8
4057,9
3984,9
3919,4
3917,1
3895,1
3873,2
3851,7
3775,7
3749,0
3635,6
3588,0
3477,2
3988,1
537,5
464,2
413,1
382,9
359,2
326,1
294,2
266,5
244,7
219,9
193,7
171,6
151,3
132,2
114,3
93,9
74,3
50,6
26,9
0,0
4525,6
4452,3
4401,2
4371,0
4347,3
4314,2
4282,3
4254,6
4232,8
4208,0
4181,8
4159,7
4139,4
4120,3
4102,4
4082,0
4062,4
4038,7
4014,9
3988,1
4738,3
4533,7
4422,0
4396,1
4357,0
4212,7
4131,6
4089,6
4085,5
3983,7
3892,3
3889,0
3858,3
3827,7
3797,7
3691,7
3654,3
3496,2
3429,7
3275,0
Médias da coluna, seguidas pela mesma letra, não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Scott & Knott, ao nível de 5% de probabilidade.
CARBONEL; S.A.M.; CHIORATO, A.F.; RESENDE, M.D.V.; DIAS, L.A.S.; BERALDO, AL.A.;
PERINA, E.F. Estabilidade de cultivares e linhagens de feijoeiro em diferentes ambientes no estado de
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MRODE, R.A. Linear models for the prediction of animal breeding values. CABI Publishing. 2nd
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PIEPHO, H. P.; MOHRING, J. Best Linear Unbiased Prediction of Cultivar Effects for Subdivided
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SMITH, A.B.; CULLIS, B.R; THOMPSON, R. Centenary review. The analysis of crop cultivar
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32. ESTABILIDADE E ADAPTABILIDADE DE CULTIVARES E LINHAGENS
DE ARROZ DE TERRAS ALTAS, ESTIMADAS POR MODELO MISTO
Antônio Alves Soares54, Moizés de Sousa Reis2, Vanda Maria de Oliveira Cornelio2, Natália Alves Leite3, Vanderley Borges
Santos4; Marcos Deon V. Resende5, Plínio César Soares2
Palavras-chave: Oryza sativa, ensaios de VCU, REML/BLUP
INTRODUÇÃO
Os ambientes, onde se cultiva arroz de terras altas, são os mais variados possíveis, devido
principalmente aos diferentes tipos de solo, clima e, sobretudo, à distribuição irregular de chuvas, que
freqüentemente causa perdas parciais ou totais de lavouras. Assim, os programas de melhoramento de
arroz de terras altas procuram identificar e selecionar linhagens que apresentam o máximo de
estabilidade e adaptabilidade, associados a altos potenciais de produtividade de grãos. Até hoje, os
melhoristas que rotineiramente realizam estudos de estabilidade e adaptabilidade de cultivares e
linhagens avançadas de suas redes de ensaios, utilizam métodos baseados em dados fenotípicos e não
genotípicos, como por exemplo: Lin & Binns (1988) e Annicchiarico (1992), cujos resultados não são
interpretados diretamente como valores genéticos do caráter. Do exposto, hoje, tem-se apregoado o uso
da metodologia de modelos mistos (método REML – Restricted Maximum Likelihood/BLUP – Best
Linear Unbiased Prediction), de interpretação mais simples, cujos resultados obtidos são os valores
genotípicos. Para estudos de estabilidade e adaptabilidade, empregando dados genotípicos que
incorporam em uma única estatística a estabilidade, a adaptabilidade e a produtividade de grãos,
simultaneamente, Resende (2004, 2007) desenvolveu o método MHPRVG-BLUP. Nesse método, a
média harmônica dos valores genotípicos (MHVG) estima a estabilidade e a produtividade de grãos de
forma direta, simultaneamente. Assim, a seleção pelos valores da MHVG implica simultaneamente
seleção para produtividade e estabilidade. Já, a adaptabilidade é estimada pela performance relativa dos
valores genotípicos (PRVG), através dos ambientes. Valores de PRVG indicam seleção conjunta para
produtividade e adaptabilidade. A MHPRVG, por sua vez, estima simultaneamente a adaptabilidade, a
estabilidade e a produtividade, onde os genótipos são ordenados com base em seus valores genotípicos.
Esse método, além de selecionar os materiais simultaneamente para os três atributos mencionados, tem
outras vantagens como: (i) considera os efeitos genotípicos como aleatórios e, portanto, fornece
estabilidade e adaptabilidade genotípica e não fenotípica; (ii) permite lidar com desbalanceamento; (iii)
permite lidar com delineamentos não ortogonais; (iv) permite lidar com heterogeneidade de variâncias;
(v) permite considerar erros correlacionados dentro de locais; (vi) fornece valores genéticos já
descontados (penalizados) da instabilidade; (vii) pode ser aplicado com qualquer número de ambientes;
(viii) permite considerar a estabilidade e adaptabilidade na seleção de indivíduos dentro de progênie;
(ix) não depende da estimação de outros parâmetros, tais como coeficientes de regressão; (x) elimina os
ruídos da interação genótipos x ambientes, pois considera a herdabilidade desses efeitos; (xi) gera
resultados na própria grandeza ou escala do caráter avaliado, e (xii) permite computar o ganho genético
com a seleção pelos três atributos simultaneamente (Resende, 2004; 2007; Carbonnel et al., 2007). O
objetivo desse trabalho foi o de realizar estimativas de estabilidade, adaptabilidade e produtividade de
grãos simultaneamente, empregando a metodologia de modelos mistos, envolvendo 20 cultivares e
linhagens de arroz de terras altas, avaliadas nos ensaios de valor de cultivo e uso (VCU), conduzidos em
Minas Gerais em 2008/2009.
MATERIAL E MÉTODOS
54
Engº Agrº , D.Sc., Prof. UFLA/DAG, CP: 3037, CEP 37200-000 Lavras-MG, E-mail: [email protected]
Pesquisador da EPAMIG
3
Bolsista de iniciação científica da UFLA
4
Engº Agrº, Doutorando em Agronomia/Fitotecnia, UFLA
5
Pesquisador da Embrapa Florestas/UFViçosa
2
Utilizaram-se para esse estudo os resultados de produtividade de grãos obtidos dos ensaios de
VCU de 2008/09, instalados em Minas Gerais nos municípios de Lavras, Lambari-2 (um em terras altas
e outro na várzea), Patos de Minas e Piumhi. Os tratamentos constituíram-se de 20 cultivares e
linhagens. Utilizou-se o delineamento estatístico de blocos ao acaso com três repetições. Cada parcela
foi constituída de cinco linhas de 5 m, espaçadas de 0,4 m. Como área útil, consideraram-se os 4m
centrais das três fileiras internas (4,80m2). A adubação de plantio constou de 400 kg/ha da fórmula 0828-16 + micronutrientes e, em cobertura, foram aplicados 100 kg/ha de N, em duas ocasiões, sendo a
primeira aos 25 dias e a segunda aos 45 dias após a semeadura, respectivamente. Os tratos culturais
foram os normalmente utilizados para a cultura do arroz de terras altas.
As estimativas de estabilidade e adaptabilidade fornecidas, respectivamente, pela média
harmônica dos valores genotípicos (MHVG) e performance relativa dos valores genotípicos (PRVG),
bem como da produtividade, estabilidade e adaptabilidade conjuntamente, baseadas na média harmônica
da performance relativa dos valores genotípicos (MHPRVG) preditos, foram obtidas de acordo com
metodologia descrita por Resende (2004).
A análise foi realizada pelo aplicativo SELEGEN REML/BLUP (Resende, 2007) versão janeiro
2008, adotando-se o modelo estatístico Modelo 54 – delineamento em blocos completos em vários
locais e uma observação por parcela/método MHPRVG.
Os resultados da avaliação das MHVG, PRVG e MHPRVG para as 20 cultivares e linhagens,
testadas nos cinco locais da rede de VCU, são apresentados na Tabela 1. No caso da MHVG, são,
portanto, os próprios valores da produtividade de grãos, penalizados pela instabilidade, uma vez que a
MHVG penaliza a instabilidade, quando genótipos são avaliados em diversos locais. Isso facilita a
seleção das linhagens produtivas e ao mesmo tempo mais estáveis. De acordo com Paterniani (1986), a
instabilidade climática e a heterogeneidade dos solos são maiores nas condições tropicais, exigindo que
as cultivares recomendadas aos agricultores devam aliar produtividade de grãos e maior estabilidade.
Portanto, o critério MHVG atende exatamente essas duas premissas que a cultivar deve apresentar.
Nesse quesito, destacaram-se a linhagem CG3-118-6, a cultivar BRSMG Caravera, lançada em 2007 e
as linhagens BRA 042048, MG 1097-16 e CMG 1271. Como de menor estabilidade associada à
produtividade foram em ordem decrescente: BRSMG Curinga, CMG 1546, CMG 1370, Canastra e
CMG 1350. Cabe ressaltar que todas possuem ciclo médio (130 dias), sendo essa uma característica que
contribui para redução da estabilidade no cultivo em condições de terras altas.
A adaptabilidade, que é a capacidade de os genótipos responderem de forma vantajosa à
melhoria do ambiente (Mariotti et al., 1976), é fornecida pela PRVG, a qual capitaliza a capacidade de
resposta de cada genótipo à melhoria do ambiente. A Tabela 1 traz também a PRVG*MG, que é a
PRVG multiplicada pela média geral (MG) de todos os locais (3988,1 kg ha -1). Portanto, é um valor
genotípico médio, capitalizado pela interação. Observando a Tabela 1, constata-se que os cinco
materiais mais estáveis também foram os de maior adaptabilidade genotípica, respondendo, assim, com
grande vantagem à melhoria dos ambientes. No conjunto das 20 cultivares e linhagens, ocorreu 65% de
coincidência para estabilidade e adaptabilidade.
Além da MHPRVG, a Tabela 1 apresenta a MHPRVG*MG, que é o resultado do produto da
MHPRVG pela média geral de todos os locais. Assim, a MHPRVG*MG fornece os valores genotípicos
de cada cultivar e linhagem, penalizados pela instabilidade e capitalizados pela adaptabilidade. O
método MHPRVG é similar ao método de Linn & Bins (1988), com a ressalva de que é realizado sobre
os valores genotípicos e não fenotípicos. Resende (2004) comparou o referido método com o de Linn &
Bins (1988) e o de Annicchiarico (1992) utilizando valores genotípicos e observou que os mesmos
fornecem resultados análogos. Entretanto, a MHPRVG além de ser estimada por REML/BLUP fornece
os resultados na própria escala de avaliação do caráter. Comparando os resultados da Tabela 1, nota-se
que os cinco materiais que apresentam as maiores MHPRVG são os mesmos, e na mesma ordem, dos de
maior MHVG e PRVG (CG3-118-6, BRSMG Caravera, BRA 042048, MG 1097-16 e CMG 1271),
logo, eles agregam estabilidade, adaptabilidade e produtividade de grãos, simultaneamente. A linhagem
CG3-118-6 respondeu, em média, 1,1936 vezes a média dos locais da rede de VCU; já, a BRSMG
Caravera respondeu 1,1420 vezes e assim sucessivamente para os demais materiais. No geral, ocorreu
80% de coincidência no ordenamento das cultivares e linhagens pela MHPRVG com a MHVG e 85%
com a PRVG. Estudos dessa natureza, além de auxiliar na seleção e descarte de linhagens, com base na
estabilidade, adaptabilidade e produtividade de grãos, dá segurança aos melhoristas no lançamento de
cultivares para vários ambientes.
Tabela 1. Estabilidade de valores genotípicos ((MHVG), adaptabilidade de valores genotípicos (PRVG)
e estabilidade e adaptabilidade de valores genotípicos (MHPRVG) para produtividade de grãos,
conjuntamente, bem como os produtos de PRVG e MHPRVG pela média geral, obtidos dos ensaios de
valor de cultivo e uso (VCU) de Minas Gerais. 2008/2009.
Cultivares e linhagens
MHVG1
PRVG
PRVG*MG1 MHPRVG MHPRVG*MG1
CG3-118-6
4651
1,1966
4772
1,1936
4760
BRSMG Caravera
4460
1,1474
4576
1,1420
4554
BRA 042048
4320
1,1204
4468
1,1058
4410
MG 1097-16
4264
1,1026
4394
1,1014
4393
CMG 1271
4177
1,0901
4347
1,0816
4313
CMG 1545
3978
1,0541
4204
1,0309
4111
BRSGO Serra Dourada
4001
1,0311
4112
1,0282
4100
BRA 032033
3981
1,0373
4137
1,0268
4095
CMG 1268
3948
1,0258
4091
1,0188
4063
MG 1097-8
3847
0,9981
3980
0,9950
3968
BRSMG Conai
3696
0,9643
3846
0,9578
3820
CMG 1154
3671
0,9684
3862
0,9557
3811
CMG 1152
3693
0,9622
3837
0,9525
3799
BRSMG Relâmpago
3648
0,9653
3850
0,9522
3798
MG 1097-3
3650
0,9501
3789
0,9457
3771
BRSMG Curinga
3563
0,9214
3675
0,9158
3652
CMG 1546
3494
0,9282
3702
0,9011
3594
CMG 1370
3379
0,8751
3490
0,8733
3483
Canastra
3180
0,8524
3400
0,8301
3310
CMG 1350
2995
0,8091
3227
0,7844
3128
Média geral (MG)1
3988,1
1
Valores expressos em kg ha-1
CONCLUSÃO
A BRSMG Caravera, lançada em 2007 para o Estado de Minas Gerais, é a cultivar que agrega
maior estabilidade, adaptabilidade e produtividade de grãos simultaneamente, sendo, portanto, estável,
responsiva a melhoria de ambiente e, ao mesmo tempo, de alto potencial produtivo. Dentre as linhagens,
os maiores destaques nesses quesitos são: a CG3-118-6, a BRA 042048, a MG 1097-16 e a CMG 1271.
AGRADECIMENTO
Os autores agradecem à Fapemig pelo financiamento do projeto de pesquisa “Obtenção,
avaliação e seleção de cultivares de arroz para terras altas em Minas Gerais”, e ao CNPq, pela
concessão de bolsa de pesquisa ao coordenador desse Projeto.
ANNICCHIARICO, P. Cultivar adaptation and recommendation from alfalfa trials in northern Italy.
Journal of Genetics and Plant Breeding, v. 46, p. 269-278, 1992.
CARBONEL; S.A.M.; CHIORATO, A.F.; RESENDE, M.D.V.; DIAS, L.A.S.; BERALDO, AL.A.;
PERINA, E.F. Estabilidade de cultivares e linhagens de feijoeiro em diferentes ambientes no estado de
são paulo . Bragantia, v. 66, n. 2, p.193-201, 2007.
LIN, C. S.; BINNS, M. R. A superiority measure of cultivar performance for cultivar x location data.
Canadian Journal of Plant Science, v. 68, p. 193-198, 1988.
MARIOTTI, J. A.; OYARZABAL, E. S.; OSA, J. M.; BULACIO, A. N. R.; ALMADA, G. H. Analisis
de estabilidad y adaptabilidad de genótipos de caña de azucar. Revista Agronomica del Noroeste
Argentino, v. 13, n. 1-4, p. 105-27, 1976
PATERNIANI, E. Interação genótipos x ambientes em climas tropicais e subtropicais. Congresso
nacional de milho e sorgo, 16, Belo Horizonte, 1986. Anais ... Sete Lagoas: Embrapa / CNPMS, 1986.
p. 378-382.
RESENDE, M. D. V. Métodos Estatísticos Ótimos na Análise de Experimentos de Campo.
Embrapa Florestas, 2004. Colombo. 65 p. (Documentos 100).
RESENDE, M. D. V. SELEGEN–REML/BLUP: Sistema Estatístico e Seleção Genética
Computadorizada via Modelos Lineares Mistos. Colombo: Embrapa Florestas, 361 p. 2007
33. BRS TROPICAL: CULTIVAR DE ARROZ DE AMPLA ADAPTAÇÃO PARA
AS VÁRZEAS TROPICAIS
Veridiano dos Anjos Cutrim55, Antônio Carlos Centeno Cordeiro2, José Almeida Pereira3, Altevir de Matos Lopes4, Paulo
Hideo Nakano Rangel1, Jaime Roberto Fonseca1, Orlando Peixoto de Morais1, Silvino Amorim Neto5
Palavras-chave: produtividade, qualidade de grãos.
INTRODUÇÃO
As condições climáticas, a disponibilidade de água, a extensão territorial e os mercados
consumidores conferem à região tropical do Brasil grande potencial para a produção agrícola,
ressaltando-se as culturas de grãos e, dentre elas, o arroz irrigado por inundação. Essa região tem como
principais problemas as doenças, com ênfase para a brusone, cuja ocorrência é favorecida pelas
condições climáticas predominantes e pelo manejo deficiente da cultura; baixo nível de tecnologia
utilizado; e cultivares com grãos de má qualidade, o que ocasiona perda de competitividade do produto
no mercado. O objetivo do presente trabalho é apresentar a BRS Tropical, cultivar que combina
características de arquitetura moderna de planta, resistência ao acamamento, alta capacidade produtiva,
grãos de classe longo-fino e de excelentes qualidades industrial e culinária.
MATERIAL E MÉTODOS
A BRS Tropical foi obtida do cruzamento realizado em 1995 pelo Centro Internacional de
Agricultura Tropical (CIAT) em Cali, Colômbia, da linhagem CT8837-1-17-9-2-1 com plantas da
geração F1 do cruzamento entre Oryzica 1 e Oryzica Llanos 4, que são fontes de resistência à brusone.
As sementes F2 foram encaminhadas à Embrapa Arroz e Feijão no segundo semestre do mesmo ano.
Em Goianira, GO, as gerações segregantes foram conduzidas durante o período de 1995/96 a 1999/00
pelos métodos de melhoramento genealógico e massal dentro de famílias. Em 2000/01 linhagens
derivadas de plantas F6 desse cruzamento foram avaliadas para as características agronômicas e
resistência a doenças em ensaio de observação, selecionando-se uma linhagem que foi identificada
como BRA01381. Nos anos agrícolas de 2001/02 e 2002/03, a referida linhagem integrou a rede de
avaliação de linhagens de Arroz Irrigado para a Região Tropical, através do Ensaio Preliminar de
Rendimento (EP) e do Ensaio Regional de Rendimento (ER) respectivamente. Tendo apresentado bom
desempenho nestes ensaios, foi selecionada para o Ensaio de Valor de Cultivo e Uso (VCU), que foi
conduzido em vários locais nos Estados de GO, TO, RR, PA, RJ, PI, CE, PB e RN, durante os anos
agrícolas de 2003/04 a 2006/07, e em MS nos anos de 2006/07 e 2007/08, totalizando 60 ensaios.
Os ensaios de VCU foram conduzidos no delineamento experimental de blocos ao acaso, com
quatro repetições, tendo como testemunhas as cultivares Metica 1, BRS Alvorada, BRS Formoso e
Piracema. As parcelas constituíram-se de seis fileiras de cinco metros semeadas com densidade de 100
sementes por metro. A área útil das parcelas correspondeu aos quatro metros centrais das quatro fileiras
internas. Os tratos culturais referentes à adubação de base e de cobertura e ao controle de plantas
daninhas, doenças e insetos, foram os recomendados para o cultivo do arroz irrigado na região. Foram
coletados dados de produtividade de grãos em kg/ha, floração média, altura de plantas, incidência de
doenças e de rendimento de grãos inteiros. No Laboratório de Tecnologia de Alimentos da Embrapa
Arroz e Feijão foram determinados, teor de amilose, temperatura de gelatinização, incidência de centro
branco, além dos testes de cocção.
55
Pesquisador Embrapa Arroz e Feijão, Caixa Postal 179, 75375-000, Santo Antônio de Goiás, GO. E-mail: [email protected]
Embrapa Roraima.
3
Embrapa Meio-Norte.
4
Embrapa Amazônia Oriental.
5
PESAGRO.
2
A produtividade média de grãos da BRS Tropical, nos 60 ensaios analisados, foi de 6902 kg/ha
(Tabela 1). As maiores produtividades da cultivar foram obtidas nos ensaios conduzidos em Roraima,
no Nordeste e no Mato Grosso do Sul, devido, certamente, a menor nebulosidade durante a fase de
enchimento de grãos nesses locais. As menores produtividades, por outro lado, foram obtidas no
Tocantins, cujo período de cultivo coincide com a época mais chuvosa, com menor luminosidade. A
cultivar possui arquitetura de planta moderna com folhas eretas e altura média de planta de 110 cm. A
floração média varia de 78 dias em Roraima a 110 dias em Mato Grosso do Sul, nesse caso, com a
semeadura no início de agosto. Em Goianira, GO, chega à floração média aos 100 dias após a
semeadura. Na ausência de incidência de brusone, a BRS Tropical não superou as testemunhas quanto à
produtividade de grãos. Sobressai-se pela menor suscetibilidade a doenças como a brusone e pela
excelência na qualidade de grãos.
Tabela 1. Produtividade de grãos kg/ha da cultivar BRS Tropical em diferentes ambientes da Região
Tropical do Brasil em comparação com as testemunhas nos anos de 2004 a 2008.
Estados e Região
Cultivares
Média(60)
1
GO(8) TO(12) RR(10) PA(7)
RJ(6)
MS(8) NE(9)
BRS Tropical
6360
5577
7635
5890
5944
8226
8683
6902
Metica 1
6120
5137
8655
5828
5521
6252
BRS Alvorada
5702
5470
7930
6655
5903
6991
6441
BRS Formoso
5611
6295
7719
6033
5567
7249
6412
Piracema
6611
4318
7270
6102
8063
6472
1
Entre parêntesis número de ensaios por ambiente.
Na Tabela 2 estão os resultados das avaliações dos grãos determinadas em material colhido em
ensaio conduzido em Goianira, GO. A BRS Tropical apresenta teor de amilose alto e temperatura de
gelatinização baixa. Após a cocção, os grãos apresentaram-se macios e soltos. São de classe longo-fino,
baixo índice de centro branco e rendimento de grãos inteiros de 62%, em média.
Tabela 2. Teor de amilose (TA), temperatura de gelatinização (TG), comprimento (C), largura (L),
espessura (E) e centro branco (CB) de grãos beneficiados e rendimento de grãos inteiros (INT) da
cultivar BRS Tropical em relação às testemunhas.
Cultivares
TA (%) TG (1 a 7) C (mm)
L (mm)
E (mm) CB (1 a 5)
INT (%)
BRS Tropical
28
7
7,42
2,20
1,67
2,8
62
BRS Alvorada
28
4
7,25
2,18
1,70
3,0
60
BRS Formoso
28
3
7,30
2,11
1,57
2,0
60
Metica 1
28
4
7,00
2,24
1,66
3,0
60
Piracema
29
4
7,40
2,20
1,60
3,0
62
O tempo necessário para a maturação pós-colheita difere entre as cultivares, que quanto menor,
melhor, pois o produto pode ser colocado no mercado mais cedo. De acordo com os dados da Tabela 3,
observa-se que a BRS Tropical necessita de um curto período para seus grãos atingirem o ponto
adequado para o consumo, sendo semelhante ao da BR-IRGA 409, reconhecida pela boa aceitação pelo
consumidor, considerando-se que é muito tênue a diferença entre ligeiramente solto e solto.
TABELA 3. TESTE DE COCÇÃO COM DIFERENTES DIAS APÓS A COLHEITA.
Dias após colheita
Cultivares
30
60
90
BRS Jaçanã
S1
S
S
BRS Tropical
LS
LS
LS
BRS Ourominas
S
S
S
BRS Formoso
S
S
S
Metica 1
P
P
P
BR-IRGA 409
LS
LS
LS
1
LS= Ligeiramente solto; S= Solto; MS= Muito solto; P= Pegajoso.
120
MS
S
S
S
P
S
150
MS
S
MS
S
LS
S
O rendimento de grãos inteiros é uma característica bastante influenciada pela época de colheita.
Tanto colheitas antecipadas quanto tardias podem aumentar o índice de quebra dos grãos e proporcionar
produto de baixo valor comercial. Tem-se observado que a colheita deve ser realizada entre 30 e 40 dias
após o florescimento médio, observando-se o teor de umidade dos grãos (Cutrim & Fonseca, 2008;
Fonseca et al., 2005). Na figura 1 observa-se o comportamento das cultivares BRS Tropical e BR-IRGA
409 com relação ao rendimento de grãos inteiros quando colhidos dos 25 aos 53 após o florescimento
médio, em experimento conduzido em Goianira, GO. A BRS Tropical mostrou alta estabilidade para
essa característica, com rendimento de grãos inteiros acima de 60 %. Já a BR-IRGA 409, a partir dos 39
dias apresentou uma queda linear no rendimento de grãos inteiros. Não havendo reidratação dos grãos
neste período, o comportamento da BRS Tropical dá ao agricultor uma flexibilidade com relação à
colheita, com menor risco de perda de qualidade do produto causada por quebra dos grãos.
Grãos inteiros
78
B R S Tropical
B R IR GA 409
75
72
69
66
63
60
(%)
57
54
51
48
45
42
39
36
33
30
25
32
39
46
53
D ias após floração
Figura 1. Rendimento de grãos inteiros das cultivares BRS Tropical e BR-IRGA 409 em diferentes
épocas de colheita
Um dos principais problemas para a cultura do arroz na região tropical é a incidência de
doenças, principalmente a brusone causada pelo fungo Magnaporthe grisea, que causa consideráveis
perdas na produtividade e na qualidade dos grãos. Sua ocorrência é favorecida pelas condições
climáticas predominantes em regiões quentes e úmidas e pelo manejo deficiente da cultura. As práticas
recomendadas para o controle da brusone nas folhas e nas panículas correspondem a cerca de 15% do
custo de produção da cultura. Portanto, a medida mais econômica para o controle dessa doença é a
utilização de cultivares resistentes. A BRS Tropical, apresentou boa resistência a brusone nas folhas, no
Viveiro Nacional de Brusone (VNB) conduzido em nove locais no ano agrícola de 2003/04 (Tabela 4).
Isto pode ser devido a dois de seus genitores, Oryzica 1 e Oryzica Llanos 4, serem fontes de resistência
a essa doença.
Tabela 4. Notas de brusone nas folhas em VNB conduzido em nove locais no ano agrícola 2003/04.
(Notas de 0 a 9, sendo: 0 sem lesão e 9 com mais de75% da área foliar afetada).
Cultivares
L11
L2
L3
L4
L5
L6
L7
L8
L9
MÉDIA
BRS Tropical
4
3
2
3
5
1
1
2
5
2,9
BR IRGA 409
8
7
5
7
9
1
4
9
9
6,6
BRS Formoso
4
3
5
1
5
9
5
3
3
4,2
BRS Alvorada
4
3
2
1
1
3
3
2
3
2,4
Metica 1
7
5
4
9
8
9
7
8
9
7,3
1
L1 = Fazenda Capivara, GO; L2 = Fazenda Palmital, GO; L3 = Formoso do Araguaia, TO; L4 = Campo Verde, MT; L5 =
Torres, RS; L6 = Pindamonhangaba, SP; L7 = Pindorama, SP; L8 = Vilhena, RO; L9 = Lambarí, MG
CONCLUSÃO
A cultivar BRS Tropical apresentada possui potencial produtivo e características agronômicas e
culinárias adequadas para ser recomendada para cultivo no sistema de irrigação por inundação nas
várzeas tropicais.
CUTRIM, V. dos A.; FONSECA, J. R. Determinação do ponto de colheita em linhagens de arroz
irrigado desenvolvidas pelo programa de melhoramento da Embrapa. Santo Antônio de Goiás:
Embrapa Arroz e Feijão, 2008. 4p. (Embrapa Arroz e Feijão. Comunicado Técnico, 152).
FONSECA, J. R.; CASTRO, E. da M. de; MORAIS, O. P. Características morfológicas e pontos de
colheitas das cultivares de arroz de terras altas BRS Vencedora e BRS Talento. Santo Antônio de
Goiás: Embrapa Arroz e Feijão, 2005. 4p. (Embrapa Arroz e Feijão. Comunicado Técnico, 97).
34. SCS 116 SATORU: NOVA CULTIVAR CATARINENSE DE ARROZ
IRRIGADO
Moacir Antonio Schiocchet56; Richard Elias Bacha57; Rubens Marschalek1; Juliana Vieira58; Takazi Ishiy59; Dario Alfonso
Morel2
Palavras-Chave: Melhoramento genético, variabilidade, produtividade.
INTRODUÇÃO
O arroz (Oryza sativa L.) é uma das espécies agrícolas de maior importância econômica para o
estado de Santa Catarina. O cultivo do arroz irrigado através do sistema conhecido como prégerminado, mostrou-se economicamente viável nas pequenas propriedades familiares do Estado
(EPAGRI, 2005). O sucesso do sistema deve-se principalmente ao desenvolvimento de tecnologia
levada ao produtor pelo serviço de pesquisa e extensão rural da Epagri. Neste sentido, também foram
determinantes para a orizicultura catarinense, as atividades de melhoramento desenvolvidas desde 1976
(MARSCHALEK, et al., 2008).
O principal resultado da pesquisa orizícola catarinense é o aumento da produtividade de grãos.
Em 1970, a produtividade era de 2 t/ha, e hoje é de 7,1 t/ha (CONAB, 2009), sendo comum em algumas
regiões do Alto Vale do Rio Itajaí (Agronômica), chegar até 11 t/ha, (Figura 1).
8
7
6
Brasil
Santa Catarina
Rio Grande do Sul
5
4
3
2
1
0
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Anos
Figura 1. Produtividade de arroz nos estados de Santa Catarina e Rio Grande do Sul, e no Brasil, de 1970 até
2008. (Fonte: CONAB, 2009)
Esse resultado é em grande parte atribuído as cultivares desenvolvidas pela Epagri através do
programa de melhoramento genético. São quinze cultivares já lançadas, as quais são plantadas em cerca
de 95% da área de arroz irrigado do Estado, tendo seu cultivo disperso também por outras regiões
orizícolas do país, alcançando inclusive outros países como Paraguai, Argentina, Bolívia e Venezuela
(MARSCHALEK et al., 2008).
A mais recente cultivar desenvolvida pela Epagri, denominada SCS 116 Satoru, está sendo
lançada em 2009. O objetivo deste trabalho foi apresentar suas principais características.
MATERIAL E MÉTODOS
56
57
58
59
Eng. Agr. Dr. - Epagri-Estação Experimental de Itajaí, Caixa Postal 277, 88301-970, Itajaí, SC, E-mail: [email protected]
Eng. Agr., M.Sc. Pesquisador aposentado Epagri.
Biol. M.Sc. Doutoranda em Recursos Genéticos Vegetais UFSC.
Eng. Agr., Dr. Pesquisador aposentado Epagri.
A cultivar SCS 116 Satoru é oriunda de cruzamento triplo entre Epagri 108, Multiespigueta e
RCN-B-93-83 realizado em 1999 na Epagri – Estação Experimental de Itajaí. A cultivar Epagri 108 foi
selecionada como genitor por sua qualidade e produtividade de grãos, o acesso Multiespigueta foi
selecionado por apresentar de 3 a 6 espiguetas agrupadas no mesmo nó do ráquis representando muitos
grãos por panícula, e o acesso RCN-B-93-83 agrega a característica de colmos espessos garantindo
tolerância ao acamamento.
Após três anos de avaliações em populações segregantes (F2 a F4) um genótipo foi selecionado
dentro das populações estabilizadas F5 e recebeu a denominação de SC 421. Esta linhagem foi testada
em ensaios de rendimento (preliminar, avançado e ensaios regionais) e avaliada para tolerância a
toxidez por ferro e resistência a brusone no sistema pré-germinado. O ensaio regional foi conduzido
durante três anos, em seis locais representativos das áreas de arroz irrigado em Santa Catarina onde
também a linhagem SC 421 foi selecionada por se destacar das demais linhagens e da testemunha. Após
as avaliações agronômicas, esta linhagem foi submetida à avaliação de desempenho industrial e
culinário nas indústrias Urbano e Cooperativa Juriti, indicadas pelo Sindarroz-SC, junto a
representantes do público consumidor de arroz parboilizado e branco.
Após quatro anos com trabalho de seleção em populações segregantes (F 1 a F4), foi possível obter
a linhagem SC 421 em F5 a qual se mostrou superior às demais linhagens e testemunha (Epagri 108) em
avaliação avançada e também em todos os locais dos ensaios regionais durante os três anos de avaliação
(Figura 2). Os resultados das avaliações de desempenho da linhagem SC 421 atenderam os prérequisitos para o lançamento desta linhagem como nova cultivar de arroz irrigado para o Estado de
Santa Catarina.
O nome da cultivar é SCS 116 Satoru, em homenagem ao Engenheiro Agrônomo Dr. Satoru
Yokoyama (In Memorian), melhorista do programa arroz irrigado da Epagri, o qual realizou o
cruzamento que deu origem a linhagem SC 421, e descobriu o acesso Multiespigueta.
As principais características agronômicas da cultivar SCS 116 Satoru são apresentadas na Tabela
1. Observa-se que a cultivar possui boa estatura de planta (95 cm), excelente perfilhamento, é
moderadamente resistente a toxidez por ferro, moderamente suscetível a brusone e tolerante ao
acamamento.
O rendimento industrial é de 70% de grãos descascados e polidos e com alto rendimento de grãos
inteiros para arroz branco (Tabela 2).
Observa-se que os grãos desta cultivar são de excelente qualidade industrial e culinária, com
adequado teor de amilose e temperatura de gelatinização o que lhes confere bom desempenho no
processo de cocção (Tabela 3).
Na avaliação sensorial, tanto para arroz branco como para parboilizado, esta cultivar
apresentou desempenho satisfatório quanto a adesividade, aparência do grão cozido, volume após
cocção, aroma e maciez.
A semente básica desta cultivar está disponível aos produtores de sementes filiados a Associação
Catarinense dos Produtores de Sementes de Arroz Irrigado (Acapsa), e a semente certificada (C1) estará
disponível aos produtores de grãos para safra 2010/11.
SCS 116 Satoru
12
Epagri 108
Tio Taka ou SCS 114
10
8
6
4
2
0
Itajaí
Massaranduba
Pouso Redondo
Tubarão
Turvo
Média
Figura 2. Produtividade de grãos da cultivar SCS 116 Satoru em ensaios regionais, média de três anos
(2006/07, 2007/08 e 2008/09).
Tabela 1. Características agronômicas da cultivar de arroz irrigado SCS 116 Satoru.
Características
Descritor
1
Produtividade média (t/ha)
9,4
Estatura de planta (cm)
95
Perfilhamento
Excelente
Ciclo biológico2
Longo (144 dias)
Reação a toxidez por ferro - Indireta (alaranjamento)
Moderadamente resistente
Reação a brusone
Moderadamente suscetível
Reação quanto a germinação em baixa temperatura
Suscetível
Degrane
Intermediário
Ângulo da folha bandeira
Ereto
Exserção da panícula
Completa
Pilosidade da folha
Presente
Acamamento
Resistente
1
2
Em condições experimentais.
Emergência a maturação.
Tabela 2. Características industriais e culinárias da cultivar de arroz irrigado SCS 116 Satoru.
Descritor
II.CARACTERÍSTICAS
Rendimento industrial – arroz branco polido
- Renda do benefício (%)
- Grãos inteiros (%)
- Grãos quebrados (%)
Aroma
Processo de parboilização
Aparência do grão polido
Aparência do grão parboilizado
70
59,8
10,2
Normal
Adequado
Vítrea
Vítrea
Tabela 3. Características do grão da cultivar de arroz irrigado SCS 116 Satoru.
Características
Descritor
Classe
Longo fino
Arista
Ausente
Microarista
Ausente
Peso de 1000 grãos com casca (g)
30,5
Pilosidade
Presente
Cor das glumas
Palha
Comprimento do grão polido (mm)
7,3
Largura do grão polido (mm)
2,1
Espessura do grão polido (mm)
1,7
Reação comprimento/largura
3,41
Forma do grão
Alongada
Teor de amilose (%)1
32
Temperatura de gelatinização
Intermediária
Centro branco (0 a 5)2
2
1
2
Análise realizada na Embrapa-CNPAF.
Centro branco: zero = completamente vítreo; 5 = totalmente opaco (gessado)
CONCLUSÃO
A cultivar de arroz irrigado SCS 116 Satoru é recomendada para o cultivo em Santa Catarina e
considerada adequada aos processos de beneficiamento para arroz branco e parboilizado.
CONAB. Companhia Nacional de Abastecimento. Acompanhamento de safra brasileira : grãos,
nono levantamento. Junho/2009. Companhia Nacional de Abastecimento. – Brasília : Conab, 2009. 39
p.
EPAGRI. Sistema de produção de arroz irrigado em Santa Catarina. 2 ed. Florianópolis, 2005. 87
p. (Epagri. Sistema de Produção, 32).
MARSCHALEK, R.; VIEIRA, J.; ISHIY, T.; SCHIOCCHET, M.; BACHA, R.E. (2008) Melhoramento
genético de arroz irrigado em Santa Catarina. Agropecuária Catarinense, v.21, n. 3, p. 54-57.
35. IRGA 425: NOVA CULTIVAR PARA O SISTEMA DE CULTIVO PRÉGERMINADO NO RIO GRANDE DO SUL
Sérgio Iraçu Gindri Lopes60, Antonio Folgiarini de Rosso2, Dieter Kempf2, Mara Cristina Barbosa Lopes2, Paulo Sérgio
Carmona2, Gustavo Rodrigo Daltrozo Funck2, Gustavo Cantori Hernandes2, Sintia da Costa Trojan2.
Palavras-chave: arroz irrigado, melhoramento genético, resistência ao acamamento
INTRODUÇÃO
O sistema de cultivo de arroz pré-germinado foi difundido no Rio Grande do Sul (RS) nas
últimas décadas do século XX, notadamente nas terras mais planas das regiões orizícolas situadas no
centro, no nordeste e no sudeste do Estado, com o objetivo de melhorar o controle da planta daninha
denominada de arroz vermelho, que é da mesma espécie do arroz cultivado (Oryza sativa L.). Apesar do
sistema pré-germinado ter sido utilizado em mais de 10 % da área cultivada anualmente com arroz
irrigado no RS no início dos anos 2000, enfrentou várias dificuldades, principalmente com a falta de
cultivares locais adaptadas ao sistema e a falta de tradição e conhecimento dos orizicultores gaúchos.
Atualmente não existe no RS cultivar de ciclo médio e alto potencial produtivo que seja bem
adaptada a esse sistema de cultivo. Por essa razão o Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA) iniciou
um programa de melhoramento específico para o sistema de cultivo pré-germinado na safra 1997/98
(ROSSO et al., 2007), buscando desenvolver cultivares com melhor adaptação ao sistema,
principalmente com colmos resistentes ao acamamento das plantas.
O objetivo desse trabalho é apresentar as principais características da nova cultivar IRGA 425,
que é adaptada ao sistema de cultivo com semente pré-germinada e possui boa resistência ao
acamamento das plantas. As demais características agronômicas são adequadas ao sistema produtivo de
arroz irrigado no Rio Grande do Sul e os parâmetros de qualidade industrial e culinária do grão
atendem aos padrões demandados pelo mercado consumidor do Brasil.
MATERIAL E MÉTODOS
A cultivar IRGA 425 é originária da linhagem IRGA 2911-24-3-I-1Pg, resultante de seleção
genealógica realizada em progênie derivada do cruzamento simples entre os genitores IRGA 1598-32F-1-4-1 e EPAGRI 108, realizado na Estação Experimental do Arroz (EEA), IRGA, Cachoeirinha,
RS, Brasil, na safra agrícola de 1998/99. A geração F1 foi cultivada no sistema de transplante de mudas
e as gerações F2, F3 e F5 foram cultivadas no sistema pré-germinado, em parcelas de 10 m 2, onde se
selecionou plantas individuais segundo o método genealógico, considerando prioritariamente a
arquitetura e a resistência ao acamamento das plantas. As gerações F4 e F6 foram cultivadas nos
invernos de 2002 e 2003, em Imperatriz (MA) e em Penedo (AL), respectivamente, somente com os
propósitos de avançar a geração e multiplicar as sementes para os ensaios posteriores.
Nas safras agrícolas de 2003/04 e 2004/05 realizaram-se os ensaios preliminares de rendimento,
nos sistemas de semeadura em solo seco e em pré-germinado, em vários locais do estado do RS (Tabela
1). Na safra 2005/06 foram realizados ensaios avançados em sete locais, sendo três locais em prégerminado e quatro com semeadura em solo seco. Nas safras 2006/07, 2007/08 e 2008/09 foram
realizados os ensaios de avaliação do valor de cultivo e uso (VCU) em vários locais do RS e ao mesmo
tempo vários ensaios preliminares e avançados no sistema de semeadura em pré-germinado (Tabela 1).
Na safra 2007/08 a linhagem IRGA 2911-24-3-I-1Pg foi avaliada na Estação Experimental de Itajaí,
através da cooperação técnica dos pesquisadores da Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão
Rural de Santa Catarina – EPAGRI. Também foram feitas as avaliações das reações às doenças e à
toxidez por excesso de ferro no solo nos viveiros especiais de Torres (RS) e Camaquã (RS),
respectivamente, ao longo de todo o período compreendido entre os anos de 2003 e 2009, bem como as
60
Engº. Agrº., Dr. Melhoramento Genético de Arroz Irrigado, Instituto Rio Grandense do Arroz, Av. Bonifácio Carvalho Bernardes, 1494, CEP: 94930030. E-mail: [email protected].
2
Instituto Rio Grandense do Arroz.
avaliações de rendimento industrial e das características de cocção dos grãos no Laboratório de
Qualidade da EEA, Cachoeirinha (RS).
No total, a linhagem IRGA 2911-24-3-I-1Pg foi avaliada em 50 ensaios, sendo 34 nos sistemas
convencional ou cultivo mínimo (semeadura em solo seco) e 16 ensaios no sistema pré-germinado. A
média geral de rendimento de grãos desse conjunto de ensaios foi de 9.082 kg ha-1 (Tabela 1). O melhor
desempenho no sistema de cultivo convencional foi obtido no ensaio de VCU de Dom Pedrito, na safra
2008/09, com rendimento de grãos de 12.807 kg ha-1. No sistema pré-germinado a maior produtividade
foi em Cachoeirinha, na safra 2007/08, com 10.650 kg ha-1 (Tabela 1). Na avaliação realizada em Itajaí,
SC, pela EPAGRI, a média de rendimento de grãos foi de 8.100 kg ha -1 e não houve acamamento das
plantas.
Além do adequado potencial produtivo, a nova cultivar IRGA 425 destacou-se, notadamente nos
ensaios de pré-germinado, quanto à resistência ao acamamento das plantas, em que o desempenho foi
similar a cultivar EPAGRI 108 e superior ao das testemunhas locais (BR-IRGA 410, IRGA 417 e
IRGA 424). Os dados detalhados de todas as avaliações realizadas estão descritos nos relatórios anuais
de pesquisa da Equipe de Melhoramento do IRGA (INSTITUTO RIO GRANDENSE DO ARROZ,
2004; 2005; 2006; 2007; 2008; e, 2009).
Esta nova cultivar é recomendada para todas as regiões orizícolas do estado do Rio Grande do
Sul, podendo ser cultivada tanto no sistema pré-germinado quanto nos sistemas que utilizam a
semeadura em solo seco, como o convencional, o cultivo mínimo e o plantio direto. Considerando que
o sistema de semeadura pré-germinado é mais utilizado nas regiões da Depressão Central e das
Planícies Costeiras Interna e Externa no estado do Rio Grande do Sul, sugere-se utilizar
preferencialmente essa cultivar nessas regiões, onde há maior deficiência de cultivares de ciclo médio e
adaptadas a esse sistema.
A principal característica da cultivar IRGA 425 é a resistência ao acamamento das plantas o que
lhe confere adaptação ao sistema de cultivo pré-germinado. Além disso, essa nova cultivar possui ciclo
médio, tolerância à toxidez por excesso de ferro no solo e resistência moderada à brusone, as quais
aliadas à boa qualidade industrial e de cocção dos grãos fazem desta uma ótima opção para os
produtores das regiões gaúchas onde se utiliza o sistema pré-germinado.
A cultivar IRGA 425 foi lançada no ano de 2009, com o respectivo registro e proteção junto ao
Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. A seguir são descritas as principais características
morfológicas, fisiológicas, agronômicas, físico-químicas e industriais dos grãos, e a área de adaptação:
CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS DAS PLANTAS:
o Porte baixo
o Folhas curtas, eretas e pilosas
o Panículas protegidas pela folha bandeira
o Grãos longos e finos
o Casca pilosa e de coloração amarelo-palha
CARACTERÍSITICAS FISIOLÓGICAS E AGRONÔMICAS:
o Vigor inicial: baixo
o Estatura média: 91 cm
o Acamamento: resistente, inclusive para o sistema de cultivo pré-germinado
o Capacidade de perfilhamento: alta
o Ciclo: médio
o Primórdio da panícula: 67 dias
o Pleno florescimento: 96 dias
o Maturação: 132 dias
o Esterilidade: em torno de 15%
o Resistência à degrane: intermediária
o Reação à toxidez por ferro: resistente
o Reação às doenças:
• brusone: moderadamente resistente
• mancha dos grãos: moderadamente suscetível
CARACTERÍSICAS FÍSICO-QUÍMICAS DOS GRÃOS:
o Dimensões dos grãos:
Tipo
Com casca
Descascado
Branco polido
o
o
o
o
Comprimento (C)
9,55
7,34
7,09
Dimensões (mm)
Largura (L)
2,23
2,05
2,04
Espessura
1,87
1,73
1,72
Relação
C/L
4,29
3,59
3,47
Classe: longo fino
Aparência: vítrea
Teor de amilose: alto (29 %)
Temperatura de gelatinização: baixa
COMPORTAMENTO INDUSTRIAL:
o Peso de 1000 grãos com casca: 25,64 g
o Renda do descascamento: 76,5 %
o Casca: 23,5 %
o Renda de polimento: 68,5 %
o Rendimento de grãos inteiros: 58,5 %
o Farelo: 10,0 %
ÁREA DE ADAPTAÇÃO: Todas as regiões de cultivo de arroz irrigado no Rio Grande do Sul,
segundo o Zoneamento Agrícola do Ministério da Agricultura, podendo ser cultivada nos sistemas prégerminado, convencional, cultivo mínimo e plantio direto.
CONCLUSÃO
A cultivar IRGA 425 é adaptada ao sistema de cultivo de arroz pré-germinado e apresenta boa
resistência ao acamamento das plantas, destacando-se positivamente nesse parâmetro em relação às
testemunhas utilizadas no trabalho. Além disso, a nova cultivar apresenta bom potencial de rendimento
de grãos, é tolerante à toxidez por excesso de ferro no solo e possui grãos com boa qualidade industrial
e culinária. Essa é primeira cultivar desenvolvida especificamente para o sistema de cultivo prégreminado no RS, podendo ser cultivada nos demais sistemas de semeadura em solo seco sem nenhuma
restrição.
ROSSO, A. F. de et al. Programa de melhoramento genético de arroz para o sistema de cultivo pré-germinado no Instituto
Rio Grandense do Arroz. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 5; REUNIÃO DA CULTURA DE
ARROZ IRRIGADO, 27; Pelotas, 2007. Anais... Pelotas: Embrapa Clima Temperado, p. 72-74, 2007.
INSTITUTO RIO GRANDENSE DO ARROZ. Relatório anual de pesquisa, safra agrícola 2003/2004, melhoramento
genético de arroz. Cachoeirinha: IRGA, 2004. 136 p.
genético de arroz 2004/05. Cachoeirinha: IRGA, 2005. 109 p.
genético de arroz 2008/09. Cachoeirinha: IRGA, 2009. [no prelo].
TABELA 1. Resultados de rendimento de grãos (kg ha-1) obtidos nos Ensaios de Rendimento
realizados no período de 2003/04 a 2008/09, nos sistemas de semeadura em solo seco e em
pré-germinado, em diversos locais do estado do Rio Grande do Sul. IRGA / EEA, 2009.
Safra
Sistema de
Local
IRGA BR-IRGA
IRGA
Tipo de ensaio
agrícola
semeadura
(Município do RS)
425
410
417
2003/04 Pré-germinado
Preliminar
Cachoeirinha
9695
8560
9695
Preliminar
Arroio Grande
7110
7425
6881
2003/04 Solo seco
Preliminar
Uruguaiana
9472
7462
8475
Preliminar
Santa Maria
6067
6317
--2004/05 Pré-germinado
Preliminar
Sto. Ant. Patrulha
6150
7689
5143
Preliminar
Arroio Grande
8800
9620
8690
Preliminar
2004/05 Solo seco
Cachoeira do Sul
11356
10283
9107
Preliminar
2004/05 Solo seco
Uruguaiana
9519
12296
9673
Preliminar
2004/05 Solo seco
Cachoeirinha
10036
9590
9687
Avançado
Santa Maria
7418
7452
7403
Avançado
Santo Ant. Patrulha
9251
8761
--2005/06 Pré-germinado
Avançado
Arroio Grande
10593
10042
8814
2005/06 Solo seco
Avançado
Cachoeira do Sul
11655
10794
9114
2005/06 Solo seco
Avançado
Uruguaiana
11128
15574
13346
2005/06 Solo seco
Avançado
Uruguaiana
11862
11800
12130
2005/06 Solo seco
Avançado
Cachoeirinha
9431
9001
8139
Avançado
Cachoeirinha
8559
--7441
2006/07 Solo seco
VCU1
Dom Pedrito
5940
12470
10490
2006/07 Solo seco
VCU
Cachoeira do Sul
7920
--10650
2006/07 Solo seco
VCU - 1ª Época
Cachoeirinha
7092
7252
6015
2006/07 Solo seco
VCU - 1ª Época
Santa Vit. Palmar
10251
9762
7822
2006/07 Solo seco
VCU - 2ª Época
Cachoeirinha
6719
5183
3688
2006/07 Solo seco
VCU - 2ª Época
Santa Vit. Palmar
9047
10049
9382
Avançado
Cachoeira do Sul
5870
----2007/08 Pré-germinado
Avançado
Cachoeirinha
10650
Avançado
Camaquã
9390
Preliminar
Cachoeira do Sul
7750
Preliminar
Cachoeirinha
9690
----2007/08 Solo seco
Avançado
Cachoeira do Sul
9293
----2007/08 Solo seco
Avançado
Uruguaiana
9286
----2007/08 Solo seco
Avançado
Cachoeirinha
7780
----2007/08 Solo seco
VCU
Dom Pedrito
9662
11435
9846
2007/08 Solo seco
VCU
Cachoeira do Sul
9542
11293
9924
2007/08 Solo seco
VCU
Cachoeirinha
8684
7768
--2007/08 Solo seco
VCU - 1ª Época
Uruguaiana
9952
10103
--2007/08 Solo seco
VCU - 1ª Época
Santa Vit. Palmar
6711
8298
5875
2007/08 Solo seco
VCU - 2ª Época
Uruguaiana
9342
10325
8958
2007/08 Solo seco
VCU - 2ª Época
Santa Vit. Palmar
8270
8570
7498
Avançado
Cachoeira do Sul
9390
Avançado
Cachoeirinha
9330
----2008/09 Solo seco
Avançado
Cachoeira do Sul
10060
----2008/09 Solo seco
Avançado
Uruguaiana
10930
----2008/09 Solo seco
Avançado
Cachoeirinha
8980
----2008/09 Solo seco
VCU
Dom Pedrito
12807
12764
12872
2008/09 Solo seco
VCU
Cachoeira do Sul
9713
11190
10083
2008/09 Solo seco
VCU
Cachoeirinha
9145
8379
8330
2008/09 Solo seco
VCU - 1ª Época
Uruguaiana
11644
11965
8888
2008/09 Solo seco
VCU - 1ª Época
Santa Vit. Palmar
8781
9648
7718
2008/09 Solo seco
VCU - 2ª Época
Uruguaiana
8785
11237
10486
2008/09 Solo seco
VCU - 2ª Época
Santa Vit. Palmar
7616
8263
8206
Nº de ensaios com semeadura em solo seco
34
27
26
Nº de ensaios com semeadura em pré-germinado
16
8
7
Nº total de ensaios
50
35
33
Média dos ensaios com semeadura em solo seco
9365
10102
9092
Média dos ensaios com semeadura em pré-germinado
8482
8233
7724
Média geral dos ensaios
9082
9675
8802
1
Ensaio de Avaliação do Valor de Cultivo e Uso; 2 Cultivar testemunha não incluída no referido ensaio.
IRGA
424
---2
----------------------11580
14489
11730
9557
--------------7830
9350
10050
9340
9020
11720
12575
8703
12725
11158
10100
12082
7926
11290
9023
11700
8810
10500
14580
8740
13531
11123
8730
12985
10761
10342
7992
24
7
31
10998
9443
10646
Média
Ensaio
8835
6893
7777
6011
6184
8872
9546
8347
8836
7341
8670
8500
10206
11611
10590
8860
8280
10,31
8,83
7132
8604
5339
9027
6970
10030
9880
7110
9450
9847
10218
8053
10091
10066
8413
9778
7485
10133
8240
9870
8040
9970
11490
8540
12890
10630
8700
11650
9360
10210
7860
34
16
50
9372
8184
8992
C. V.
(%)
5,4
11,6
15,9
3,1
12,7
9,5
10,5
17,2
11,5
--10,0
10,0
12,9
12,9
12,9
12,9
9,2
13,4
13,4
10,0
7,9
9,7
5,5
17,8
8,9
--11,7
8,4
7,1
5,8
5,0
11,5
6,8
7,1
13,8
11,6
7,7
5,4
9,9
10,6
8,7
5,7
8,7
7,3
6,8
6,8
9,2
7,6
9,7
6,6
34
14
48
9,6
9,9
9,7

Fitomelhoramento, Biotecnologia, Bioclimatologia e Ecofisiologia

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