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Trabalho de Conclusão de Curso de Agronomia - Departamento de Estudos Agrários da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUI, como requisito parcial para a obtenção do título de Engenheiro Agrônomo.TRANSCRIPT
UNIJUÍ - UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO ESTADO DO RIO
GRANDE DO SUL
DEAg – DEPARTAMENTO DE ESTUDOS AGRÁRIOS
CURSO DE AGRONOMIA
REFLEXOS DAS DOSES DE ADUBAÇÃO NITROGENADA E
SISTEMAS DE SUCESSÃO NOS CARACTERES LIGADOS À
PRODUÇÃO EM TRIGOS DE CLASSE PÃO E MELHORADOR
LEANDRO RITTEL
Ijuí - RS
Julho - 2011
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LEANDRO RITTEL
REFLEXOS DAS DOSES DE ADUBAÇÃO NITROGENADA E
SISTEMAS DE SUCESSÃO NOS CARACTERES LIGADOS À
PRODUÇÃO EM TRIGOS DE CLASSE PÃO E MELHORADOR
Trabalho de Conclusão de Curso de
Agronomia - Departamento de Estudos Agrários da
Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio
Grande do Sul – UNIJUI, como requisito parcial para a
obtenção do título de Engenheiro Agrônomo.
Orientador: Prof. Dr. José Antônio Gonzalez da Silva
Ijuí - RS
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Julho - 2011
TERMO DE APROVAÇÃO
LEANDRO RITTEL
REFLEXOS DAS DOSES DE ADUBAÇÃO NITROGENADA E
SISTEMAS DE SUCESSÃO NOS CARACTERES LIGADOS À
PRODUÇÃO EM TRIGOS DE CLASSE PÃO E MELHORADOR
Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação em Agronomia - Departamento de
Estudos Agrários - Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do
Sul, aprovado pela banca abaixo subscrita.
Ijuí – RS, julho de 2011.
_______________________________________
Prof. Dr. José Antônio Gonzalez da Silva
DEAg/UNIJUÍ – Orientador
_______________________________________
Msc. Felipe Zambonatto
3
Engenheiro Agrônomo
DEDICATÓRIA
Aos meus pais Leomar Rittel e Noemi Pereira
da Silva Rittel que sempre me apoiaram fazendo o
possível e o impossível para que este sonho se
tornasse realidade.
Dedico a todos que de uma forma ou de outra
contribuíram para a realização deste trabalho,
especialmente meus colegas e amigos.
4
AGRADECIMENTOS
Primeiramente a Deus, por estar sempre guiando meus passos, me dando
forças para vencer todas as dificuldades da vida.
À Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul
(UNIJUI), pelo comprometimento com a pesquisa e com o desenvolvimento regional.
Ao Departamento de Estudos Agrários, professores e funcionários, pelo
apoio e disponibilidade, que se fizeram úteis e indispensáveis ao desenvolvimento
das atividades realizadas durante o curso.
Ao professor Dr. José Antônio Gonzalez da Silva, pela paciência, coerência,
clareza e dedicação em seus ensinamentos sempre disposto a atender minhas
necessidades e dúvidas e por me orientar neste trabalho de conclusão de curso.
Aos demais professores que participaram do processo de minha formação
acadêmica.
Aos colegas bolsistas e estagiários do Grupo de Pesquisa de Sistemas
Técnicos de Produção Animal e Vegetal do Curso de Agronomia, pelo incansável
trabalho deste a implantação até a conclusão do experimento.
Aos funcionários do Instituto Regional de Desenvolvimento Rural (IRDeR),
Adair e Cezar e todos aqueles que não mediram esforços na execução e condução
dos trabalhos e pelos momentos de apoio, diversão e descontração.
Aos meus pais, por terem me proporcionado cursar um ensino de nível
superior e por terem acreditado que seu filho alcançaria seus objetivos.
E a todos os meus colegas e amigos tanto da Agronomia, quanto de outros
cursos, que de uma forma ou de outra me ajudaram no decorrer da faculdade.
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REFLEXOS DAS DOSES DE ADUBAÇÃO NITROGENADA E SISTEMAS DE
SUCESSÃO NOS CARACTERES LIGADOS À PRODUÇÃO EM TRIGOS DE
CLASSE PÃO E MELHORADOR
LEANDRO RITTEL
Orientador: Prof. Dr. José Antônio Gonzalez da Silva
RESUMO
O trigo (Triticum aestivum L.) é uma cultura amplamente difundida no mundo pelos inúmeros derivados obtidos pela sua industrialização que vão desde a farinha para fabricação de pães, massas, biscoitos, do farelo usado na alimentação animal como complemento vitamínico até o gérmen utilizado na indústria farmacêutica, produção de óleos e dietéticos. Atualmente, as diferentes cultivares lançadas no mercado evidenciam comportamentos distintos de expressão dos componentes de produção, aliado as formas de fornecimento de nitrogênio e sistemas de cultivo que disponibilizam maior ou menor quantidade de nutrientes pela taxa de decomposição. O presente trabalho teve por objetivo determinar os efeitos proporcionados pelas doses de nitrogênio e tipo de precedente cultural em caracteres ligados à produção e qualidade de grãos em trigos da classe pão e melhorador em dois sistemas de cultivo (soja/trigo; milho/trigo). O experimento foi conduzido no Instituto Regional de Desenvolvimento Rural (IRDeR), pertencente ao Departamento de Estudos Agrários (DEAg) da UNIJUÍ, localizado no município de Augusto Pestana (RS), no ano de 2010. O experimento foi delineado em blocos casualizados com quatro repetições em cada sistema de cultivo, seguindo um modelo fatorial triplo 2x6x2 sendo duas cultivares de trigo (Guamirim (Pão); Cristalino (Melhorador)), seis doses de aplicação da adubação nitrogenada e dois ambientes de cultivo, com milho e soja como cultura precedente. A adubação nitrogenada foi aplicada de acordo com o precedente cultural. No ambiente milho foram aplicadas as seguintes doses: testemunha (zero), 40, 80, 120, 160, 200 kg N ha-1, e no ambiente soja foram utilizadas as doses: testemunha (zero), 30, 60, 90, 120, 150 kg N ha-1. A cultivar Fundacep Cristalino, da classe comercial melhorador, teve rendimentos superiores à cultivar BRS Guamirim independentemente das doses de nitrogênio empregadas e dos distintos ambientes de cultivo. O ambiente de cultivo soja proporcionou uma maior herdabilidade de expressão dos caracteres de interesse agronômico conferindo maior estabilidade de produção. A massa média de grãos é o caráter que mais influencia no rendimento final de grãos em trigo. A máxima eficiência técnica foi obtida com a aplicação de 114 e 78 kg ha-1 de nitrogênio, sendo a máxima eficiência econômica alcançada com 78 e 59 kg ha-1 nos ambientes de milho e soja, respectivamente.
Palavras Chave: Trigo; adubação nitrogenada; ambientes de cultivo; doses de nitrogênio.
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REFLECTIONS OF NITROGEN DOSIS AND SUCCESSION SYSTEMS RELATED TO PRODUCTION CHARACTERS IN CLASSES OF WHEAT BREAD AND
WHEAT IMPROVER
LEANDRO RITTEL
Advisor: Prof.. Dr. José Antonio Gonzalez da Silva
ABSTRACT
The wheat (Triticum aestivum L.) is a widespread culture in the world by numerous derivatives obtained by its industrialization, ranging from flour to make bread, pasta, biscuits, bran used in animal feed as a vitamin supplement to the germ used in pharmaceutical industry, production of oils and dietary factors. Currently, different varieties released in the market show different behaviors in the expression of the components of production, combined forms of nitrogen supply and crop systems that provide greater or lesser amounts of nutrients by the rate of decomposition. This study aims to determine the effects provided by nitrogen dosis and type of species previously used in characters related to production and quality of wheat of bread and improver class in two cropping systems (soybean / wheat, corn / wheat). The experiment was conducted at the Regional Institute of Rural Development (IRDeR) from the Department of Agrarian Studies (DEAG) of UNIJUÍ, located in the municipality of Augusto Pestana (RS) in the year 2010. The experiment was designed in randomized blocks with four replications in each culture system, following a triple factorial design 2x6x2 with two cultivars of wheat (Guamirim (Bread), Cristalino (Improver)), six application rates of nitrogen and two environmental systems, with corn and soybean as previous crop. Nitrogen fertilization was applied according to the preceding culture. On the environment Corn the following doses were applied: control (zero), 40, 80, 120, 160, 200 kg N ha -
1, and in the environment Soy were used: control (zero), 30, 60, 90, 120 , 150 kg N ha-1. The plots consisted of five rows spaced 0.20 m apart and five feet long, resulting in five square meters per plot. The variety Fundacep Cristalino of the commercial grade improver, had incomes above the BRS Guamirim regardless of nitrogen levels used and the different culture environments. The soybean crop environment provided a greater heritability of expression of the characters of agronomic interest conferring greater stability of production. The average mass of grains is the character that most influences the final grain yield in wheat. The maximum technical efficiency was obtained with the application of 114 and 78 kg ha-
1 nitrogen, and the maximum economic efficiency achieved with 78 and 59 kg ha-1 in the environments preceding the species of corn and soybeans, respectively.
Keywords: wheat, nitrogen fertilization, cultivation environments; nitrogen levels.
7
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Croqui área experimental sobre resíduo de soja............................................58
Figura 2. Croqui área experimental sobre resíduo de milho..........................................58
8
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Classifcação de trigo segundo a Instrução Normativa nº 7, de 15 de agosto
de 2001, do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento.............................21
Tabela 2. Recomendação de adubação nitrogenada para a cultura do trigo e/ou
triticale, RS/SC...........................................................................................................31
Tabela 3. Resumo da análise de variância do rendimento e massa de grãos e
demais caracteres ligados à inflorescência do trigo...................................................36
Tabela 4. Teste de médias por Scot Knott dos caracteres ligados à produção e
inflorescência do trigo.................................................................................................38
Tabela 5. Resumo da análise de variância de equação de regressão, parâmetros da
equação e sua significância com determinação da máxima eficiência técnica e
econômica de produção em trigo...............................................................................40
Tabela 6. Parâmetros genéticos em diferentes caracteres agronômicos ligados ao
trigo para a previsão da estabilidade destes caracteres em distintos sistemas de
sucessão. ..................................................................................................................41
Tabela 7. Correlação entre caracteres de importância agronômica em trigo, com
base nas diferenças que envolvem cultivar e tipo de precedente cultural................43
Tabela 8. Médias gerais, autovalores e contribuição relativa das variáveis de
importância agronômica do trigo sobre o tipo de precedente cultural, cultivar e
geral...........................................................................................................................46
Tabela 9. Análise multivariada e agrupamento de Tocher a partir da distância
generalizada de Mahalanobis para os distintos sistemas de sucessão e tipo de
cultivar frente às doses de aplicação do nitrogênio em cobertura.............................47
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SUMÁRIO
INTRODUÇÃO........................................................................................................................11
1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.........................................................................................13
1.1. Cultura do trigo..........................................................................................................13
1.2. Classificação botânica: origem e evolução....................................................................14
1.3. Estádios fenológicos de desenvolvimento.....................................................................16
1.4. Expressão dos componentes de rendimento em trigo...................................................18
1.5. Qualidade tecnológica do trigo......................................................................................19
1.6. Nitrogênio e suas funções..............................................................................................21
1.7. Transformações e dinâmica do nitrogênio no solo........................................................23
1.7.1 Matéria orgânica como componente essencial no ciclo do Nitrogênio...................23
1.7.2 Mineralização ou Amonificação............................................................................24
1.7.3 Nitrificação............................................................................................................25
1.7.4 Desnitrificação.......................................................................................................25
1.7.5 Perdas de Nitrogênio: Volatilização e Lixiviação.................................................26
1.7.6 Formas preferenciais de assimilação do nitrogênio nas plantas............................26
1.7.7 Assimilação do Nitrato (NO3-)...............................................................................27
1.7.8 Assimilação do amônio (NH4+)..............................................................................28
1.8. Nitrogênio e desenvolvimento da planta de trigo..........................................................28
1.9. Ambientes de cultivo e fornecimento de nitrogênio......................................................29
10
2. MATERIAL E MÉTODOS.................................................................................................32
2.1. Localização do campo experimental..............................................................................32
2.2. Caracterização do experimento......................................................................................33
2.3. Genótipos avaliados.......................................................................................................33
2.3.1. Cultivar BRS – Guamirim......................................................................................33
2.3.2. Cultivar FUNDACEP Cristalino.............................................................................34
2.4. Procedimento Experimental...........................................................................................34
2.5. Variáveis mensuradas....................................................................................................34
2.5.1 Rendimento de Grãos...............................................................................................35
2.6 Análise estatística............................................................................................................35
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO.......................................................................................36
CONCLUSÕES.......................................................................................................................49
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS....................................................................................50
ANEXOS..................................................................................................................................57
APÊNDICE A – Croquis da Área Experimental................................................................58
11
INTRODUÇÃO
O trigo (Triticum aestivum L.) é uma espécie
cultivada em larga escala, em diversas regiões do mundo, sendo utilizado em varias
formas, desde a farinha para a fabricação de pães, massas e biscoitos, até o uso de
farelos em rações utilizadas para alimentação animal. Ainda, o trigo se constitui em
uma importante cultura na rotação e ou sucessão cultural nas unidades de produção
agropecuárias, garantindo o fluxo econômico e a sustentabilidade da propriedade.
Além disto, é alimento básico para cerca de 30% da população mundial e fornece
em torno de 20% das calorias consumidas pelo homem, pois possui uma grande
quantidade de amido no grão além de conter uma proteína denominada de glúten
que não é encontrada em outros alimentos (SEAGRI, 2009).
As projeções mundiais da cultura do trigo indicam aumento de 0,4% na área
plantada com o cereal, passando de 225 milhões de hectares na safra 2008/2009
para 225,8 milhões de hectares em 2010 (ESTADOS UNIDOS, 2010a). A produção
mundial está estimada em 677,4 milhões de toneladas, enquanto o consumo chega
a 645,6 milhões de toneladas, ficando um estoque final de 195,9 milhões de
toneladas (ESTADOS UNIDOS, 2010b).
O Brasil produziu, em 2010, cerca de cinco milhões de toneladas ante a um
consumo de 10,7 milhões de toneladas. Isto significa que, para atender a demanda,
o País deve importar aproximadamente 5,5 milhões de toneladas de trigo e seus
derivados (CONAB, 2010)
Atualmente, esta espécie representa cerca de 32 % da produção mundial de
grãos com suas áreas de cultivo localizadas nos mais diversos países, sendo que as
mais produtivas são encontradas na Europa, Ásia e América do Norte. Dentre os
maiores produtores encontramos União Europeia (27 países), China, Índia, Rússia,
EUA e Canadá, sendo que EUA e Canadá também são os maiores exportadores e
12
China, Índia, Rússia, Japão e o Brasil os maiores importadores do produto (CONAB,
2010)
O trigo, por ser da família das Poaceas (anteriormente gramíneas), não tem
como característica a fixação biológica de nitrogênio, necessitando assim, que esse
nutriente seja suprido através de fertilizantes para completar seus processos
biológicos que determinarão o crescimento e reprodução da planta. Desta forma, a
adubação nitrogenada se insere como um fator importante, pois esse nutriente é
crucial para o desenvolvimento e metabolismo da planta de trigo. O nitrogênio (N) é
um elemento essencial para as plantas, pois participa de uma série de rotas
metabólicas-chave em sua bioquímica, sendo constituinte de importantes
biomoléculas, tais como ATP, NADH, NADPH, clorofila, proteínas de
armazenamento, ácidos nucléicos e enzimas (HARPER, 1994 apud SANGOI et al.,
2007).
Neste contexto, a qualidade industrial encontrada nas cultivares se insere
como um diferencial no que diz respeito à valorização do produto. A qualidade de
panificação possui grande importância para a indústria e produtores de trigo, e
possibilita a agregação de valor de mercado ao produto (MITELMANN et al., 2000).
Assim, trigos de diferentes classes industriais têm sido cultivados, buscando atender
de modo mais especifico nichos industriais. Portanto, o teor e o ajuste de proteínas
são fundamentais para a definição de uso dos grãos. Neste sentido, a maior ou
menor agregação de compostos proteicos no grão podem determinar em reflexos
significativos nas doses e formas de fornecimento de nitrogênio. Este trabalho teve
por objetivo determinar os efeitos proporcionados pelas doses de nitrogênio e tipo de
precedente cultural em caracteres ligados à produção e qualidade de grãos em
trigos da classe industrial pão e melhorador.
13
1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
1.1. Cultura do trigo
O trigo é um dos cereais mais
produzidos mundialmente, principalmente pela grande demanda de seus derivados
como: pães, massas, biscoitos, entre outros. Além disso, é cultivado em larga escala
e em vários países do mundo (MUNDSTOCK, 1999).
O Brasil concentra sua produção na região Sul do país, os principais estados
produtores são o Paraná e o Rio Grande do Sul com a participação de cada um,
respectivamente de 53,0% e 36,0%, os quais são responsáveis por mais de 90% da
produção nacional, que em média é de quatro milhões de toneladas (CONAB, 2010).
Este montante representa menos de 50% do consumo interno do cereal, fazendo
com que o Brasil seja um dos principais países importadores de trigo no mundo.
No Estado do Rio Grande do Sul, a produção de trigo, que teve seu auge na
década de 70, decresceu significativamente tanto em área semeada, quanto na
quantidade produzida. Na última década a cultura tem oscilado, com aumento de
produção em alguns anos, principalmente devido à produtividade obtida nas safras.
As áreas que cultivam trigo mantêm a associação com a soja, concentrando-se
principalmente no norte do estado que produz cerca de 250.333t (16,3%), no
Noroeste Colonial com 238.320t (15,5%), Alto Jacuí com 200.538t (13,1%) e
Missões com 173.140t (11,3%). Essas regiões produzem 56,3% do total produzido
no Estado, destacando-se os municípios de Palmeira das Missões com 58.000
toneladas, Tupanciretã com 41.510t, Giruá com 33.360t, Santa Bárbara do Sul com
32.933t e Cruz Alta com 28.200t (ATLAS, 2006).
Foram cultivadas, em 2010, cerca de 5.026,2 mil
toneladas geradas pela produtividade média de 2.070 kg ha-1, 10,7% menor que a
área cultivada na safra 2009. Muitos produtores da região sul estão migrando para
lavoura de aveia, cevada e canola que apresentam melhores condições
mercadológicas. (CONAB, 2010).
14
Para que se consiga um incremento, principalmente em área cultivada com
este cereal é necessário que se invista, além das qualidades agronômicas da planta,
também em caracteres ligados as qualidades industriais do produto de exploração,
incrementando em competitividade no mercado.
O melhoramento da qualidade representa uma oportunidade de agregar
valor de mercado aos produtos agrícolas. No caso do trigo, em face do comércio
internacional, existe uma forte interação entre qualidade e preço (WRIGLEY, 1994).
1.2. Classificação botânica: origem e evolução
O trigo é um cereal pertencente à família Poaceae e tribo Triticeae. A
subtribo Triticinae é constituída pelos gêneros Triticum, Agropyron, Secale e
Haynaldia.
As espécies de trigo cultivadas são pertencente ao gênero Triticum
sendo elas Triticum aestivum, também chamado de trigo comum ou trigo para pão e
Triticum durum, o qual é conhecido como trigo duro ou trigo para macarrão. Entre
elas, o trigo comum representa cerca de 90 % do trigo cultivado no mundo.
A história do trigo está intimamente relacionada com o
desenvolvimento da civilização humana. Foi graças à domesticação deste cereal
ocorrida a cerca de dez mil anos na região da Mesopotâmia, que o homem
conseguiu mudar a sua forma de obter alimento que era baseada na coleta e na
caça, com isso começou a se estabelecer em povoados e produzir seu próprio
alimento.
A produção e desenvolvimento dos primórdios de trigo se deram a cerca de
10.500 anos a.C. no crescente fértil na região que compreende os rios Tigre e
Eufrates onde hoje está localizado o Iraque (antiga Mesopotâmia). Por uma questão
de adaptação o homem deixa de ser nômade, migrador das mais diversas regiões, e
cria uma relação intrínseca com a terra (agricultura), produzindo seu próprio
alimento e cultivando plantas de seu interesse, entre elas o trigo. Desta forma, ele se
torna menos vulnerável as inúmeras variações de oferta de alimento.
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Historiadores demonstram que os Sumérios, inventores da roda, Igreja,
arado e irrigação, alicerçaram suas civilizações com base no trigo, onde produziam
para próprio consumo e também comercializavam o excedente entre si e com outras
civilizações estrangeiras (comércio internacional). Mas para que este comércio de
excedente ocorresse de forma efetiva se teve a necessidade de ampliar o modo de
comunicação, assim surge à escrita suméria através da inscrição de símbolos de
entendimento dos dois povos em tijolos maciços. Também se acredita que outras
civilizações bem sucedidas como Assírios, Babilônios, Egípcios, Gregos, Romanos e
Árabes também se consolidaram com o trigo como base de sua alimentação.
Relatos antigos feitos por filósofos em passagens bíblicas, como o grego
Teofrásto, por volta de 300 a.C. descreveu os diversos trigos que eram encontrados
na bacia do mediterrâneo (ABITRIGO, 2008). Mais recentemente a arqueologia
descobriu, em escavações na França e Suíça, grãos de trigo fossilizados junto a
corpos de homens primitivos o que demonstra claramente que o trigo de fato foi
alimento utilizado pelos remanescentes mais antigos do homem.
As hibridações ocorridas entre os gêneros desta subtribo possibilitou a
troca de constituintes genéticos e que levaram a formação de espécies poliplóides.
Estes foram originados a partir da hibridação natural entre os gêneros Triticum e
Aegilops. Assim existem trigos diplóides (2n=14, genoma AA), tetraplóide (2n=28,
genoma AABB) e hexaplóide (2n=42, genoma AABBDD). 1Huang et al 2002 apud
Carvalho e Piana (2008, p.828-829) verificou que estudos moleculares recentes
reforçam a tese de que o Triticum aestivum foi resultado da hibridação entre Triticum
turgidum (AABB) e Aegilops tauschii (DD), há apenas oito mil anos.
A espécie Triticum aestivum é a de maior importância comercial entre o
trigo por ter uma maior produtividade aliado à qualidade maior em relação a teor de
glúten e proteínas e por ter uma maior adaptabilidade em decorrência do seu
elevado nível de ploidia.
1 HUANG, S.; SIRIKHACHORNKIT, A.; SU, X.; FARIS, J. D. GILL, B. S.; HASELKORN, R. Genes enconding plastid acetyil-Coa carboxylase and 3-phosphoglycerate kinase of the Triticum/Aegilops complex and evolutionary history of polyploidy wheat. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Washington, v.99, n.12, p.8133-8138, 2002.
16
1.3. Estádios fenológicos de desenvolvimento
Os estádios de desenvolvimento é de suma importância conhecê-los, pois é
em função deles que é decidida a época mais adequada de se realizar os manejos
fitossanitário que a cultura necessita, além de ser uma referência universal entre os
profissionais que se dedicam tanto ao melhoramento, pesquisa e também de
profissionais da assistência técnica. Existem várias escalas que podem ser utilizadas
na cultura do trigo, porém este trabalho esta baseado seguindo a proposta de
Counce et. al, (2000).
Estádios de desenvolvimento vegetativo:
V1 – Colar formado na 1ª folha do colmo principal
V2 – Colar formado na 2ª folha do colmo principal
V3 – Colar formado na 3ª folha do colmo principal
V4 – Colar formado na 4ª folha do colmo principal
V5 – Colar formado na 5ª folha do colmo principal
V6 – Colar formado na 6ª folha do colmo principal
V7 – Colar formado na 7ª folha do colmo principal
V8 – Colar formado na 8ª folha do colmo principal
Estádios de desenvolvimento reprodutivo
R0 – Iniciação da espiga
R1 – Diferenciação da espiga
R2 – Formação do colar na folha bandeira
R3 – Emissão da espiga
R4 – Antese
R5 – Elongação do grão
R6 – Expansão do grão
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R7 – Maturidade de um grão da espiga
R8 – Maturidade completa da espiga
No estádio V3 a planta de trigo se encontra no início da diferenciação
do primórdio floral e do afilhamento, sendo que nesta época é indicada a realização
do manejo da adubação nitrogenada para que as gemas axilares possam
desenvolver afilhos além de garantir desde então um bom desenvolvimento da
estrutura reprodutiva, para que o rendimento seja maximizado. Nesse sentido,
ALVES et al., (2005) relata que o afilhamento pode ser uma característica bastante
desejáveis para incrementos de produção nos cereais de estação fria cultivados na
região sul do Brasil.
Nesse estádio começa a ser definido o potencial de rendimento deste
cereal, a qual é conhecida também de fase de duplo anel, onde já inicia a ser
definida o tamanho da espiga. O afilhamento tem um desenvolvimento progressivo,
sendo que uma boa disponibilidade de nitrogênio nesta época se torna de suma
importância para que maximize ao máximo sua produção, conforme o potencial de
cada cultivar. A qualidade da luz também é um fator que interfere na emissão de
afilhos. ALMEIDA; MUNDSTOCK, (2001) relatam que a qualidade da luz pode ter
um papel crítico na determinação da emissão, desenvolvimento e sobrevivência dos
afilhos.
O número de afilhos férteis produzidos pela planta cessa quando o primeiro
nó é visível no colmo, isto é, quando a planta de trigo está, em geral, no seu estádio
de desenvolvimento V6 ou na fase de alongamento. Sendo que os que serão
formados após essa fase, serão inférteis. Portanto a boa adequação do manejo para
que se tenha uma boa produção deste componente do rendimento é essencial, pois
a fotossíntese realizada por afilhos inférteis geralmente não se traduzem em
aumento da produtividade (COUNCE et. al., 2000).
No estádio R0 começa a fase reprodutiva, sendo que esta inicia antes do fim
do estádio vegetativo, correspondendo a V6, tendo início também a diferenciação da
espiga (COUNCE et. al., 2000).
Após a formação do colar da folha bandeira, ocorre a emissão da espiga
(R2), a qual ainda esta se desenvolvendo. Em sequência, ocorre a fecundação que
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acontece antes da antese (R4), processo pelo qual se observa a exposição dos
antécios. Concluído a fecundação tem início o processo de divisão celular que irá
compreender as células do endosperma onde serão armazenados os
fotoassimilados em seguida começa o processo de elongação do grão (R5) e a
expansão do grão (R6). Encerrado o enchimento de grão, a maturação fisiológica,
que na cultura do trigo inicia-se do centro da espiga para as extremidades. Com a
maturação de um grão na espiga corresponde ao estádio R7 e com a maturação
fisiológica completa na espiga ao estádio R8, quando cessa a acumulação no grão
(COUNCE et. al., 2000).
1.4. Expressão dos componentes de rendimento em trigo
Na cultura do trigo o rendimento de grão esta associado ao produto,
basicamente, dos componentes diretos que são três: número de espiga fértil por
unidade de área, o número de grão por espiga e a massa média de grão. A
expressão destes componentes é intrínseca de cada constituição genética, podendo
ser alterados conforme o manejo que for utilizado.
Desde quando a planta estiver com o colar da terceira folha formada (V3),
esses componentes já começam a ser definidos e dependendo do manejo utilizado
nesta fase a produtividade final pode ser comprometida. O primeiro a ter seu número
final definido será o número de afilhos, que acontece em V6, seguido do número de
grão por espiga que se define na fecundação da oosfera pelo grão pólen, e a massa
média de grão que tem seu valor expresso em função da divisão celular ocorrida
logo após a fecundação e pela quantidade de fotoassimilados que serão
direcionados para o grão. Cunha; Balcaltchuk (2000) relatam que o enchimento de
grãos possui duas sub-etapas: primeiramente a divisão celular, em que se formam
todas as células do grão, com duração de uma semana aproximadamente e muito
sensível a deficiências, posteriormente o enchimento das células que tem duração
de aproximadamente 25 dias.
Muitas vezes o não conhecimento do comportamento da cultivar que se esta
trabalhando, principalmente em relação ao afilhamento, é o responsável por erros no
19
manejo empregado, em especial a densidade, para que sua expressão seja
maximizada, o que também é observado por Valério et al., (2008) quando relatam
que esse problema está relacionado à grande diversidade no padrão de afilhamento
dos genótipos de trigo, o que faz com que não haja clareza nos critérios para a
escolha da densidade de semeadura mais adequada, e também sobre adubação
nitrogenada que interfere na expressão dos componentes do rendimento da planta.
Sangoi et al., (2007) relata que a aplicação de nitrogênio no momento
adequado pode aumentar a eficiência de uso do nitrogênio pelo trigo, incrementando
o número de grãos por espiga e o número de espigas por área. Porém existem
cultivares que apresentam efeito compensatório e que, portanto compensam o
número reduzido de um componente maximizando outro.
1.5. Qualidade tecnológica do trigo
Emprega-se geralmente o termo ‘qualidade tecnológica de trigo’ para indicar
a performance de uma cultivar de trigo para determinado produto final. O balanço
preciso das propriedades viscoelásticas da massa é fator essencial para a
determinação de seu uso final. A presença de glúten elástico é necessária tanto em
farinhas de panificação, quanto de massas alimentícias, enquanto que um glúten
menos elástico é requerido em farinhas para bolos e biscoitos (GUTKOSKI et al.,
2007).
A expressão ‘força de glúten’ normalmente é utilizada para designar a maior
ou menor capacidade de uma farinha sofrer um tratamento mecânico ao ser
misturada com água. Também é associada à maior ou à menor capacidade de
absorção de água pelas proteínas formadoras de glúten, que combinadas à
capacidade de retenção do gás carbônico resulta em um pão de volume aceitável,
textura interna sedosa e de granulometria aberta (GUTKOSKI et al., 2007).
As proteínas do trigo, por sua vez, dividem-se em formadoras de glúten e
não formadoras de glúten. As formadoras de glúten são as gliadinas e as gluteninas,
e constituem cerca de 80% do total de proteínas. Elas são classificadas em função
da sua massa molecular e de sua capacidade de agregação. As proteínas de
20
reserva são naturalmente ricas em prolina e glutamina, dois dos 20 aminoácidos
essenciais ao homem. Esta composição explica, em parte, porque o trigo é
responsável por mais de 20% das calorias e proteínas necessárias à nutrição
humana.
O glúten é um conjunto de proteínas insolúveis que misturadas à água
formam uma rede protéica ligada a grânulos de amido, que durante a panificação
retém o CO2 produzido no processo fermentativo. Muitas das características
desejadas do pão são determinadas pela presença do glúten. O trigo é o cereal cuja
farinha possui propriedades do glúten, apresentando maior aptidão à panificação
(MANDARINO, 1993). As gluteninas conferem viscosidade e elasticidade, enquanto
que as gliadinas são responsáveis pela extensibilidade da massa do pão (DONG et
al., 2009). A relação de proporção entre essas proteínas determina as diferentes
características do glúten dos diversos tipos de trigo.
Como estas proteínas estão correlacionadas à força de glúten (“W”) e a uma
série de outras características, sua composição apresenta correlação com o tipo de
farinha obtido do trigo em estudo, podendo servir à fabricação de pães, massas ou
biscoitos. As proteínas de reserva possuem relação com parâmetros de qualidade.
Dentre estes, podemos citar: análises de número de queda (NQ);
microssedimentação com SDS (MS-SDS); alveografia, com os seus parâmetros:
força de glúten (W); tenacidade (P); extensibilidade (L) e índice de elasticidade (Ie).
No Brasil, a força do glúten juntamente com os valores de número de queda
(relacionado à atividade da enzima alfa-amilase que hidrolisa o amido), é usada
como critério para a classificação comercial do trigo como Trigo Melhorador, Trigo
Pão, Trigo Brando e Trigo para outros usos (TORRES, 2008).
Trabalhos que estudam os efeitos do glúten sobre os parâmetros de
qualidade são conduzidos em todo o mundo. Estes estudos têm como objetivo dar
apoio a programas de melhoramento genético de trigo. Na Nova Zelândia, Luo et al.
(2001) realizaram cinco cruzamentos para os quais foram realizadas avaliações de
força de glúten e de volumes de sedimentação relacionados com a presença das
subunidades de gluteninas de alto peso molecular. A variação da composição alélica
dos diferentes genótipos determinou diferenças genéticas na qualidade panificativa.
(TOHIDFAR et al., 2004).
21
Tabela 1. Classifcação de trigo segundo a Instrução Normativa nº 7, de 15 de agosto de 2001, do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (BRASIL, 2001).
1.6. Nitrogênio e suas funções
O nitrogênio é considerado um elemento essencial para as plantas, por
fazer parte das moléculas de clorofila, aminoácidos, DNA, citocromos e de todas as
enzimas e coenzimas (MARIOT et al., 2003). Além disto, quando em deficiência, no
período de afilhamento, ocasiona assincronia na emissão de afilhos. Quando a
deficiência ocorre neste período, os afilhos têm pouca chance de sobreviver, mesmo
que a planta receba suplementação de nitrogênio em períodos posteriores
(MUNDSTOCK, 1999), afetando consideravelmente o rendimento de grãos da
cultura, justamente em virtude da exportação de carboidratos do colmo principal
para os novos afilhos ser reduzida.
A qualidade do grão de trigo para a indústria esta relacionado, em partes,
pelo teor de proteína presente no grão sendo que este pode ser influenciado em
partes pelo manejo da adubação nitrogenada realizado. 2SOARES SOBRINHO apud
CAZETTA et al., (2008) observou que as características físico-químicas e reológicas
mais influenciadas positivamente pela adubação nitrogenada foram teor proteico e
força de glúten.
2 SOARES SOBRINHO, J. Efeito de doses de nitrogênio e de lâminas de água sobre as características agronômicas e industriais em duas cultivares de trigo (Triticum aestivum L.). 102p. Tese (Doutorado em Produção Vegetal) – Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal, 1999.
22
Assim como o nitrogênio é indispensável para que haja incrementos
significativos de produção em trigo, ele também é imprescindível na formação das
proteínas no grão que conferem a qualidade industrial do grão. Portanto a correlação
existente entre a produção de grão e o teor de proteínas acumuladas no grão é
negativa, ou seja, à medida que um aumenta outro diminui (SOUZA et al. 2004) isso
pode ser explicado pela partição de fotoassimilados entre a acumulação proteica e
de carboidratos no grão.
A maior disponibilidade de nitrogênio para a cultura do trigo tende a
acarretar um aumento no nível de nitrogênio no grão. CAZETTA et al., (2008)
relatam que a adubação nitrogenada proporciona um aumento linear no teor de
proteína nos grãos.
O nitrogênio possui uma função estimuladora das gemas axilares e
aplicação precoce deste nutriente acarreta uma maior emissão de afilhos. Em
cultivares de porte baixo e de padrão unicolmo, a aplicação precoce pode beneficiar
a produção de afilhos férteis. Em cultivares onde o potencial de afilhamento é
presente e de maneira bastante expressiva, aplicações de nitrogênio em fases mais
tardias pode maximizar o número de afilhos férteis por planta.
À medida que a quantidade de nitrogênio disponível torna-se
insuficiente, começa-se a observar um amarelecimento nas folhas basais (mais
velhas) fato observado por este nutriente ser bastante móvel nas células. Em alguns
casos de deficiência mais severas, ocorre clorose destas folhas sendo que isso a
afeta a quantidade de fotossíntese realizada pela planta, uma vez que o nitrogênio
também esta presente na clorofila, responsável por este processo. Nesse sentido o
teor desta na folha tem sido utilizado para determinar o nível de nitrogênio nas
plantas (ARGENTA et al, 2001).
Por outro lado em cultivos onde há uma elevada disponibilidade de
nitrogênio, o rendimento pode não ser acrescido na mesma proporção em que é
fornecido este nutriente. Além disso, há um desenvolvimento vegetativo bastante
intenso podendo acarretar em acamamento, e este reduzir o rendimento e a
qualidade industrial, (ZAGONEL et al., 2002). Para, além disso, com elevado
desenvolvimento vegetativo ocorre maior transpiração pela planta o que pode ser
bastante prejudicial em períodos de restrição hídrica.
23
1.7. Transformações e dinâmica do nitrogênio no solo
1.7.1 Matéria orgânica como componente essencial no ciclo do Nitrogênio
A matéria orgânica (MO) é toda a matéria que contém carbono orgânico no
solo e pode ser de origem vegetal, microbiana ou animal, viva ou morta, em
qualquer estado de conservação, passível de decomposição. É formada por uma
série de compostos de carbono alterados e que interagem com as demais fases do
solo (mineral, gasosa e solução), sendo um dos componentes de maior importância
que possui a capacidade de alterar suas propriedades químicas, físicas e biológicas
do solo interferindo de forma direta no crescimento e desenvolvimento das plantas.
Além disso, efetua a mineralização de macronutrientes minerais como o Nitrogênio
(N), fósforo (P) e potássio (K) o que a torna elemento incondicional para a fertilidade
do solo.
Segundo Meurer (2004) é um componente bastante sensível às condições
ambientais e às mudanças na prática de manejo agrícola e por esse motivo deve ser
levada em consideração na avaliação do potencial produtivo do solo e na escolha
das práticas de manejo a serem empregadas. Além disso, influencia diretamente
sobre a adubação nitrogenada que é um elemento de grande importância, tanto
fisiológica como econômica nos sistemas de produção da região sul de país. Braz et
al. (2006) reforça que a quantidade real de N que será aproveitada pela cultura em
sucessão irá depender do sincronismo entre a decomposição da biomassa e a taxa
de demanda da cultura. Desta forma, a quantidade de fertilizante a ser aplicado terá
uma relação direta com o teor de matéria orgânica. Segundo Fageria (1983), a
capacidade intrínseca de produção agrícola dos solos está íntima e diretamente
relacionada com seus teores de matéria orgânica e de nitrogênio.
A matéria orgânica tem a capacidade de incorporar ao solo dois elementos
químicos essenciais, que não existem no material de origem: o carbono e o
nitrogênio (RAIJ, 1981). Com a decomposição desse material o nitrogênio contido é
convertido da forma orgânica (ligado aos compostos orgânicos) para a forma mineral
24
podendo assim, ser absorvido pela planta. Sendo que, o teor de nitrogênio no solo
vai variar de acordo com o teor de matéria orgânica (JORGE, 1983).
Taiz e Zeiger (2004) reforçam que os íons amônio e nitrato, gerados pela
fixação ou liberados por decomposição da matéria orgânica do solo, tornam-se
objeto de intensa competição entre plantas e microorganismos. Justamente, por
haver esta intensa competição os vegetais possuem alguns mecanismos que fazem
a captura desses íons tão rápido quanto eles são liberados na solução do solo.
1.7.2 Mineralização ou Amonificação
A mineralização ou amonificação consiste em uma série de reações
bioquímicas, predominantemente de desaminação, em que o excedente de N é
liberado para o exterior da célula, aparecendo no solo na forma de amônia onde é
oxidada a nitrato por bactérias nitrificadoras (YAMADA, ABDALLA e VITTI, 2007).
Ormond (2006) reforça que a mineralização é um processo de transformação de
matéria orgânica em substâncias inorgânicas, que ocorre no solo, geralmente de
forma lenta, a partir dos quais são retornados os nutrientes retirados pelas plantas.
Neste processo ocorre a transformação do N orgânico em nitrato, mas para que isso
seja possível, a quantidade de resíduos que ficam no solo, como a palhada das
culturas ou a adubação verde é fundamental para a recomposição da matéria
orgânica e para a mineralização.
Os compostos orgânicos complexos, tais como proteínas, aminoácidos,
ácidos nucléicos e nucleotídeos são decompostos em substâncias mais simples
pelos microorganismos do solo como as bactérias saprófitas e várias espécies de
fungos. Estes microorganismos utilizam os aminoácidos e as proteínas como fonte
para a síntese de suas próprias proteínas e liberam o excesso sob a forma de
amônio.
A equação de nitrificação é demonstrada da seguinte forma:
Norg + H2O NH4+ + OH-
25
1.7.3 Nitrificação
Processo químico no qual os organismos do solo oxidam a matéria orgânica,
resultante dos processos de decomposição, principalmente na forma de amônia,
nitritos e depois em nitratos (NO-3). Ao contrário da amônia, os nitratos além de
serem a forma de maior assimilação pelas plantas são prontamente absorvidos
pelas suas raízes. É efetuado principalmente pelas bactérias nitrossomas e
nitrobacter, com forma de bastonete, sendo fundamentais no ciclo do nitrogênio
(WIKIPÉDIA, 2008).
A equação de nitrificação é demonstrada da seguinte forma:
NH3+ NO2
- NO3-
Neste ciclo o nitrogênio, na primeira parte perde 6e- (elétrons) e depois 2e-
mudando seu estado e desassimilando. Por ser um processo de oxidação só irá
ocorrer na presença de um agente oxidante (receptor de e-), sendo este o oxigênio e
quando este não estiver presente ocorre a desnitrificação.
De acordo com Ormond (2006) é a transformação dos sais amoníacos nos
solos em nitratos pelos organismos que nele vivem através da utilização de matéria
orgânica nitrogenada. É um processo que acidifica o solo, pois ocorre a liberação de
hidrogênio (H+), no momento da conversão dos adubos amoniacais em nitratos.
1.7.4 Desnitrificação
Processo químico pelo qual o nitrato ou o nitrito sofrem redução biológica até
a forma gasosa de nitrogênio N2 e passando por outras formas intermediárias de N
com destaque para o óxido nitroso (N20-) (YAMADA, ABDALLA e VITTI, 2007). As
bactérias responsáveis por este processo são normalmente aeróbicas, mas em
condições anaeróbicas elas podem usar o nitrato para substituir o oxigênio como
26
receptor de elétrons produzidos durante a decomposição da matéria orgânica. O
encharcamento, alto teor de matéria orgânica e de nitrato são os principais fatores
do solo que favorecem a desnitrificação.
A equação de desnitrificação é demonstrada da seguinte forma:
NO3- NO2
- NO
1.7.5 Perdas de Nitrogênio: Volatilização e Lixiviação
A volatilização é a capacidade que tem uma substância de ser reduzida a
gás ou vapor (ORMOND, 2006). No caso do nitrogênio, este tem a capacidade de se
transformar da forma iônica para o estado de gás (NO2 e N2) ocasionando desta
forma, a perda deste elemento do solo para a atmosfera devido à ação da
temperatura sobre a molécula.
Já na lixiviação as formas são perdidas por seguirem o movimento da água
no solo percolando no perfil e acabando por se perder. Segundo Coelho (1973) a
quase totalidade do nitrogênio perdido na lixiviação, cerca de 99% encontra-se na
forma de nitrato (NO3-), pois é bastante solúvel na água do solo e facilmente
transportada, menos de 1% na forma amoniacal (NH4+) e traços de nitrito (NO2
-).
1.7.6 Formas preferenciais de assimilação do nitrogênio nas plantas
A planta tem a capacidade de utilizar inúmeras formas de N, sendo que
depende fortemente da fonte que estará disponibilizada. Outro fator importante é a
variação que ocorre entre espécies e entre genótipos de uma mesma espécie que
podem apresentar preferências, sendo dependentes das particularidades de cada
indivíduo.
No solo, o nitrogênio encontra-se em formas orgânicas (restos culturais e
matéria-orgânica), mineral (solução do solo, NO3- e NH4+) e em formas gasosas
27
combinadas (NH3, N2O e NO), e desta quantidade total de N presente no solo,
apenas 2% encontram-se disponíveis às plantas, sendo 98% encontrado em formas
orgânicas (TAVARES e DALTO, 2004). Desta forma as plantas podem apresentar
preferências por NO3-, NH4
+ ou mesmo N-orgânico. Por exemplo, o arroz, usa
preferencialmente o NH4+ por ser adaptado a solos alagados e em famílias como
Crucíferae, Gramineae (Poaceae) e Solanaceae acumulam frequentemente NO3-.
Segundo Larcher (1929) as plantas verdes utilizam o nitrogênio ligado
inorganicamente, sendo retirado do solo como íons nitrato e amônio e
posteriormente incorporado nos compostos de carbono nos grupos amino formando
os aminoácidos.
1.7.7 Assimilação do Nitrato (NO3-)
O nitrato previamente absorvido pelo sistema radicular da planta é
assimilado em compostos orgânicos nitrogenados. Importante de se salientar que,
quando o nitrato é transportado para dentro da célula do córtex e da epiderme ele
pode ser armazenado nos vacúolos, ser translocado para a parte aérea e reduzido
nas folhas ou sofrer efluxo para o apoplasto ou para o ambiente. Também pode ser
reduzido até a forma de amônio (NH4+) pela ação das enzimas nitrato redutase e
nitrito redutase.
A redução do nitrato ocorre em duas etapas: Primeiramente a enzima nitrato
redutase catalisa a reação de redução do nitrato em nitrito no citoplasma da célula,
reação esta que consome elétrons (TAIZ e ZIEGER, 2004). Como para toda a
reação se necessita de energia para que esta possa ocorrer, ela provém da
respiração através do NADH, e da fotossíntese através do NADPH, onde ambas vão
consumir elétrons.
Na segunda etapa, o nitrito é convertido em amônio pela enzima nitrito
redutase, onde as células transportam rapidamente o nitrito do citosol para o interior
do cloroplasto nas folhas e nos plastídios nas raízes com gasto de 6e- fornecidos
pela ferrodoxina.
28
1.7.8 Assimilação do amônio (NH4+)
As células evitam a toxidade do amônio pela sua rápida conversão a partir
da assimilação do nitrato ou da fotorrespiração em aminoácidos, onde a principal via
para esta conversão envolve a ação seqüencial da glutamina sintetase e da
glutamato sintase (TAIZ e ZIEGER, 2004).
O amônio que é absorvido pelas raízes das plantas não pode ser acumulado
pois apresenta toxidade ao organismo dos indivíduos. Desta forma, é rapidamente
incorporado gerando aminoácidos glutamina e glutamato. Onde no momento em que
se faz a síntese de uma molécula de glutamina ocorre o gasto de 1ATP e para o
glutamato irá requer redutores que podem ser o NADH ou derrodoxina, dependendo
da isoenzima envolvida
1.8. Nitrogênio e desenvolvimento da planta de trigo
A produtividade obtida nos cultivos de trigo esta intimamente ligado ao
manejo da adubação nitrogenada, sendo que esse nutriente é de fundamental
importância quando os componentes do rendimento estão sendo formados. BRAZ et
al., (2006) relata que os componentes do rendimento como o número de espigas por
unidade de área e o número de espiguetas por espigas, sofrem forte influência pela
variação do momento em que o N é fornecido.
Para que os componentes de rendimento tenham sua expressão
favorecida, Bredemeier; Mundstock (2001), preconizam que o nitrogênio deve ser
disponibilizado às plantas de trigo preferencialmente entre a emergência e a
emissão da sétima folha do colmo principal. No inicio deste período, há forte
exigência de N para estabelecer o número de espiguetas diferenciadas e, em
consequência, o número de grãos por espigas. Na época da emissão da sétima
folha, o suprimento de nitrogênio é crítico para determinar o número de colmos que
sobrevivem e produzem espigas.
Sangoi et al., (2007), relatam que as cultivares de trigo diferem
substancialmente na sua capacidade de emissão de afilhos, no seu ciclo, na
29
arquitetura de planta e no potencial produtivo. Estas diferenças podem interferir na
capacidade absorção, assimilação e conversão do nitrogênio à produção de grãos.
Este mesmo autor relata que a aplicação de nitrogênio no
emborrachamento acarreta maior peso de grão comparado com aplicações mais
precoces. Porém este maior peso de grão não se traduz efetivamente em maior
produtividade final, isso porque este caractere possui alta herdabilidade, e suas
variações não acontecem de maneira muito significativa.
Por outro lado, aplicações precoces de nitrogênio aumentam o rendimento
final de grão, isto porque é estimulada uma maior contribuição dos afilhos no
incremento do rendimento final. Nesse sentido Didonet et al., (2000) pondera que a
produção de grãos por área apresenta maior correlação com a produtividade da
cultura do que a massa de grãos, pois ela associa dois componentes do rendimento,
o número de espigas por área e o número de grãos por espiga.
Pelo fato dos afilhos serem fundamentais na formação do rendimento, a
aplicação precoce de nitrogênio tem papel importante para a sua emissão e
sobrevivência, bem como para que a taxa de desenvolvimento destes seja similar a
do colmo principal, o que é indispensável para que os afilhos possam contribuir no
incrementando do rendimento de grãos (ALMEIDA & MUNDSTOCK, 1998). Estudo
realizado por Zagonel et al., (2002) estão em concordância onde foi verificado que o
aumento da produtividade correu em função do aumento do número de espigas por
unidade de área, uma vez que o número de espiguetas por espiga e o peso de mil
grãos não foram afetados pela aplicação do nutriente.
1.9. Ambientes de cultivo e fornecimento de nitrogênio
Estudos que relacionam a adubação nitrogenada em cereais de
inverno levando em consideração a qualidade dos restos culturais deixados pela
cultura antecedente são bastante recentes.
As diferentes espécies utilizadas nos sistemas produtivos possuem em
sua palhada relação C/N característico de cada uma, sendo que quando a cultura
antecessora, esta relação for elevada a disponibilidade não ira acontecer de forma
30
imediata, mas sim de maneira gradual. Isso poderá resultar em um menor
desenvolvimento inicial da planta semeada sobre esta palhada, principalmente
quando as culturas em questão forem gramíneas.
Nesse sentido, adubações de base são mais importantes quando
cereais de inverno forem semeados sobre resteva de culturas onde a velocidade de
decomposição for baixa para que a necessidade de nitrogênio nesta fase esteja
disponível, uma vez que a imobilização pelos microorganismos é alta nesta situação.
O fornecimento de nutrientes nas culturas de inverno, em especial o
nitrogênio ira depender da qualidade do resíduo presente na superfície do solo, pois
isto vai de terminar maior ou menor imobilização do nitrogênio pelos
microorganismos que são responsáveis pela decomposição, e posterior
mineralização deste nutriente. Da mesma forma Monteiro et al., (2002) relata que a
deficiência de nitrogênio acentua-se com o declínio nos teores de matéria orgânica,
com a grande quantidade de N retido nos resíduos vegetais de elevada relação C/N
depositados e a imobilização pelos microrganismos durante a decomposição destes
resíduos.
Em sistemas de semeadura direta na palha o suprimento de nitrogênio
deve ter uma atenção especial. Wendling et al, (2007) explicita que a principal razão
para isso está relacionada com a quantidade e qualidade de resíduos da cultura
anterior remanescente sobre o solo, podendo disponibilizar ou imobilizar N para a
cultura subsequente. O suprimento do N para as culturas não-leguminosas tem
importância econômica e ambiental muito significativa, pela alta resposta à aplicação
e facilidade de perda, ocasionando contaminação ambiental.
Estudos demonstram que em média, a cultura do trigo exporta em torno de
22 kg ha-1 de N por tonelada de grãos retirados da lavoura. E para que não ocorra
uma exportação maior do que a quantidade existente no solo é preciso que se faça
uma adubação de reposição em alguma fase do sistema produtivo.
A recomendação de adubação nitrogenada para cereais esta baseada na
cultura antecedente, na expectativa de produção e do teor de matéria orgânica do
solo. Como está descrito na tabela 1 abaixo.
31
Tabela 2. Recomendação de adubação nitrogenada para a cultura do trigo e/ou triticale, RS/SC.
Fonte: Comissão Brasileira de Pesquisa em Trigo e Triticale.
Outro fato importante em relação à velocidade de decomposição da palhada
de gramíneas é o fato de que estas em especial o milho possui um teor
relativamente elevado de lignina associado à celulose da parede celular e que são
em geral as fibras, responsável pela sustentação da planta, e que torna esse tecido
tanto de folhas e raízes, em especial o colmo, mais rígido e impermeável,
dificultando a ação dos microorganismos decompositores. Com isso a
disponibilidade dos nutrientes presentes na palhada se dará de forma mais lenta e
gradual. Em relação a resíduos vegetais de espécies leguminosas como a soja, a
concentração de estruturas ligadas especialmente a sustentação que são mais
resistentes ao intemperismo são baixas. Nessas espécies o tecido é formado
basicamente por parênquima e clorênquima, sendo que esses possuem espaços
intercelulares grandes onde são encontrado proteína, sais minerais, aminoácidos,
açúcares, entre outros que facilita no processo de decomposição.
O cultivo com leguminosas, entre ela a soja, de acordo com 3SMITH & HUME
(1987) apud FAGAN et al., (2007) a associação do Bradyrhizobium japonicum com a
soja (Glycine max L. Merrill) pode resultar numa fixação de nitrogênio de até 102,9
kg de N.ha-1. Com isso pode-se ter um grande aporte de nitrogênio apenas com a
utilização destas espécies. Por outro lado estudo realizado por ARAÚJO et al.,
(2005) demonstraram que o nitrogênio na forma mineral (uréia) foi utilizada pelo trigo
como principal fonte em relação ao nitrogênio deixado pelo resíduo da planta
utilizada como adubo verde (crotalaria).
3 SMITH, D.L., HUME, D.J. Comparison of assay methods for N2 fixation utilizing white
bean and soybean. Canadian Journal Plant Science, v.67, p.11-19, 1987.
32
2. MATERIAL E MÉTODOS
2.1. Localização do campo experimental
O presente trabalho foi desenvolvido na área experimental do
IRDeR (Instituto Regional de Desenvolvimento Rural) pertencente ao DEAg
(Departamento de Estudos Agrários) da UNIJUÍ (Universidade Regional do Noroeste
do Estado do rio Grande do Sul), localizado geograficamente a 28º26’30” de latitude
S e 54º00’58” de longitude W. Apresenta ainda uma altitude próxima a 400 metros.
O solo da unidade experimental se caracteriza por um Latossolo Vermelho
distroférrico típico (U.M. Santo Ângelo). Apresenta um perfil profundo, bem drenado,
coloração vermelho escuro, com altos teores de argila e predominância de
argilominerais 1:1 e oxi-hidróxidos de ferro e alumínio.
De acordo com a classificação climática de Köeppen, o clima da região se
enquadra na descrição de Cfa (subtropical úmido), com ocorrência de verões
quentes e sem ocorrência de estiagens prolongadas. Apresenta ainda invernos frios
e úmidos, com ocorrência frequente de geadas. Os meses de janeiro e fevereiro são
os meses mais quentes do ano, com temperatura superior a 22º C, enquanto junho
e julho são os meses mais frios do ano, com temperatura superior a 3º C. quanto ao
volume de pluviosidade , a estação meteorológica do IRDeR registra normalmente
volumes próximos a 1600 mm anuais, com ocorrência de maiores precipitações no
inverno.
A área na qual foi instalado o experimento tem como característica
marcante a ocorrência de um sistema de semeadura direta com dez anos de
implantação, caracterizando um sistema de semeadura direta consolidado. No
período do verão, a área é ocupada com soja e com milho, refletindo nos dois
precedentes culturais que foram utilizados como fatores de tratamento.
33
2.2. Caracterização do experimento
O experimento foi desenvolvido em delineamento de blocos
casualizados com quatro repetições em cada sistema de cultivo, seguindo um
modelo fatorial triplo 2x6x2 sendo duas cultivares de trigo (Guamirim (Pão);
Cristalino (Melhorador)), seis doses de aplicação da adubação nitrogenada e dois
ambientes de cultivo, com milho e soja como cultura precedente. A adubação
nitrogenada foi aplicada de acordo com o precedente cultural. No ambiente milho
foram aplicadas as seguintes doses: testemunha (zero), 40, 80, 120, 160, 200 kg N
ha-1, e no ambiente soja foram utilizadas as doses: testemunha (zero), 30, 60, 90,
120, 150 kg N ha-1. As parcelas foram constituídas por cinco linhas espaçadas 0,20
m entre si e cinco metros de comprimento, resultando em cinco metros quadrados
por parcela.
2.3. Genótipos avaliados
Foi avaliado o comportamento de dois diferentes genótipos de trigo em
relação a diferentes doses de nitrogênio sob dois sistemas de cultivo. Foram
avaliados dois genótipos multicolmo, ou seja, dois genótipos com elevada
capacidade de afilhamento, as quais correspondem as cultivares Guamirim, e
Cristalino, respectivamente.
2.3.1. Cultivar BRS – Guamirim
Classe Comercial: Trigo pão
Ciclo: Super – precoce - 125 dias da semeadura à colheita
Altura de planta: porte baixo (75-80 cm)
Perfilhamento: intensa capacidade de afilhamento
Produção: Potencial de rendimento de grãos elevado. Potencial produtivo
superior a 4.000 kg.ha-¹ (EMBRAPA, 2006).
Reação à debulha natural: moderadamente resistente
Oídio: resistente
34
Ferrugem da folha: resistente
Manchas foliares: moderadamente resistente
Giberela: moderadamente resistente
Acamamento: tolerante
Germinação da espiga: moderadamente resistente
Vírus do mosaico: susceptível
2.3.2. Cultivar FUNDACEP Cristalino
Classe comercial: Trigo Melhorador
Ciclo: Precoce - 138 dias da semeadura à colheita
Estatura da planta: media (91 cm)
Oídio: Moderada Suscetibilidade
Ferrugem da folha: resistente
Manchas foliares: Moderada Suscetibilidade
Giberela: Moderada Suscetibilidade
Vírus do nanismo: Moderada Suscetibilidade
2.4. Procedimento Experimental
Os ensaios foram instalados a campo, seguindo a época recomendada para
a semeadura e com densidade populacional indicada para a cultura. A semeadura
foi realizada manualmente nas linhas de cultivo previamente preparadas por
semeadeira mecânica. A adubação de base levou em conta as indicações técnicas
da cultura e precedente cultural, sendo que a adubação de cobertura variou de
acordo com as doses e os ambientes testados nos tratamentos. O controle de
pragas e moléstias foi feito no nível de dano econômico de cada espécie, através de
pulverizações de moléculas químicas de efeito significativo. Já o controle de plantas
invasoras foi realizado de acordo com a necessidade, mediante aplicação de
herbicida e/ou capina manual.
2.5. Variáveis mensuradas
Foram analisados, tanto a campo como em laboratório, os seguintes
caracteres que compõem o rendimento da cultura:
35
2.5.1 Rendimento de Grãos
2.5.1.1 RG – estimativa do rendimento de grãos: para a estimativa do
rendimento de grãos foi utilizada a massa de grãos proveniente da colheita de cada
parcela
2.5.1.2 NGE – número de grãos por espiga: foi realizada através da
contagem manual das espigas colhidas aleatoriamente na parcela.
2.5.1.3 MMG – massa média de grãos: foram utilizados os grãos
anteriormente trilhados e pesados em balança de precisão.
2.5.1.4 CE – comprimento da espiga: colhidas cinco espigas por
parcela aleatoriamente e mensuradas com régua graduada.
2.5.1.5 PE – peso da espiga: colhidas cinco espigas por parcela
aleatoriamente e pesadas em balança de precisão.
2.5.1.6 NEF – numero de espiguetas férteis: colhidas cinco espigas por
parcela aleatoriamente e contadas as espiguetas férteis manualmente.
2.5.1.7 NEE – numero de espiguetas estéreis: colhidas cinco espigas por
parcela aleatoriamente e contadas as espiguetas estéreis manualmente.
2.5.1.8 PGE – peso de grãos da espiga: colhidas cinco espigas por parcela
aleatoriamente debulhadas manualmente e pesados os grãos.
2.6 Análise estatística
Os dados foram submetidos a análise de variância para detecção da presença ou
ausência de interação entre os fatores. A partir daí, com base nestas informações
procederam-se o teste de comparação de médias e ajuste de equação de regressão
para explicar o comportamento de expressão dos caracteres em trigo dos distintos
genótipos frente as diferentes doses de aplicação de nitrogênio em cada ambiente
de cultivo (milho e soja). Além disto, foram determinados as relações existentes
entre os distintos caracteres agronômicos pelo modelo de Pearson e emprego de
análise multivariada para detecção de importância relativa e agrupamento de tocher
por meio de analise multivariada.
36
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
De acordo com os resultados expressos na tabela 3 da análise de variância,
se percebe que as doses de nitrogênio no ambiente de milho proporcionaram
alteração apenas no RG, ao passo que na MMG e nos demais caracteres da espiga
do trigo, diferenças significativas não foram encontradas. Por outro lado, se ressalta
que o RG e todos os demais caracteres avaliados mostraram diferença estatística na
comparação entre as duas cultivares, exceto para a MMG. Além disto, foi definido a
ausência de interações observadas entre doses e cultivares de trigo sobre resíduo
de milho em todas as variáveis testadas.
Tabela 3. Resumo da análise de variância do rendimento e massa de grãos e demais caracteres ligados à inflorescência do trigo.
FonteGL
Quadrado Médio Milhode RG MMG CE PE NEF NEE NGE PGE
Variação (Kg ha-1) (g) (cm) (g) (n) (n) (n) (g)Blocos 3 262539 98,03 3,35 0,11 12,06 0,72 58,16 0,07
Dose (D) 5 826701* 31,97* 2,7 0,14* 6,6 0,44 52,28 0,05Cultivar (C) 1 2428875* 3,02 11,25* 0,73* 105,02* 58,08* 977,41* 0,85*
D x C 5 149934 34,41 1,47 0,08 6,59 0,56 53,01 0,06Erro 33 74680 44,71 2,36 0,05 7,56 0,52 37,54 0,03Total 47 Média 2419,14 31,02 7,31 1,27 13,64 3,5 30,37 0,93CV (%) 16,94 21,55 21,01 18,66 20,15 20,65 20,17 19,61Fonte
GLQuadrado Médio Soja
de RG MMG CE PE NEF NEE NGE PGE
Variação (Kg ha-1) (g) (cm) (g) (n) (n) (n) (g)Blocos 3 8104 1,89 0,22 0,02 0,62 0,66 44,96 0,04
Dose (D) 5 387989* 11,71* 0,4 0,01 2,67* 0,63* 12,03 0,01Cultivar (C) 1 264820* 9,13* 1,49* 0,66* 46,41* 35,36* 1028,6* 0,48*
D x C 5 16621 3,06 0,11 0,01 1,71 0,19 17,24 0,01Erro 33 11504 0,76 0,17 0,01 0,61 0,16 8,77 0,01Total 47 Média 2481,28 31,91 7,53 1,19 14,09 3,53 29,57 0,87CV (%) 6,48 2,73 5,47 6,73 5,57 11,61 10,01 13,86
* Significância em 5% de probabilidade de erro; RG = Rendimento de Grãos; MMG = Massa de Mil Grãos; NGE = Numero de Grãos por Espiga; CE = Comprimento de Espiga; PE = Peso de Espiga; NEF = Numero de Espiguetas Férteis; NEE = Numero de Espiguetas Estéreis; PGE = Peso de Grão por Espiga; CV = Coeficiente de Variação
Na analise de variância, considerando o ambiente de soja, se ressalta, que
as doses de N proporcionaram diferenças tanto no RG como no MMG, NEF e NEE,
37
diferentemente do observado sobre palha de milho. Além disso, as diferenças entre
as duas cultivares ficaram ainda mais evidentes sobre resíduo de soja, de tal forma
que, todas as variáveis evidenciaram diferenças. Destaca-se que no ambiente de
milho, os valores de quadrado médio foram superiores na fonte de variação cultivar,
sobre a dose de N. Já no ambiente soja, as doses mostraram valores de quadrado
médio superior do que o efeito de cultivar para o rendimento final (RG). Segundo
Pufal (1999) & Wendling et. al. (2007), o cultivo do trigo em sucessão a cultura da
soja proporciona uma boa produtividade com uma pequena resposta do trigo ao
nitrogênio aplicado em cobertura, pois a soja, além de promover aumento na
disponibilidade de nitrogênio, devido à fixação do N atmosférico, deixa resíduos
vegetais de fácil decomposição, o que promove um rápido aumento da
disponibilidade de nitrogênio na camada superficial do solo. Por outro lado, o trigo
cultivado após o milho proporciona maior resposta ao nitrogênio aplicado. Peres &
Suhet (1986), e Cadore (2008), revisando trabalhos de adubação nitrogenada no
Brasil, verificaram diferentes respostas do trigo ao nitrogênio, devido principalmente,
às variações na fertilidade do solo, no clima, nas cultivares e nas práticas culturais.
Na tabela 4 do teste de médias, o RG indicou os melhores desempenhos
médios a partir do ponto 80kg ha-1 a tal ponto que doses superiores a esta não
mostraram eficiência entre as cultivares no aproveitamento de N e direcionamento
aos grãos. Ressalta-se que a dose 0 Kg ha-1 mostrou o menor desempenho médio.
Tanto a MMG como o PE, as diferenças apenas foram detectadas na ausência do
fertilizante químico. Ainda no precedente cultural milho, cabe destacar a
superioridade da cultivar Cristalino sobre a Guamirim no RG, possivelmente
diferenças que, na espiga, se fazem presentes pelo NGE e PGE para esta cultivar, a
tal ponto que nos demais caracteres, diferenças entre as cultivares não foram
detectadas.
No precedente cultural soja cabe ressaltar que os valores máximos de
produção foram obtidos entre o ponto 60 e 90 kg ha-1, e nos pontos inferiores e
superiores a este intervalo mostraram os desempenhos médios mais reduzidos.
Além disso, se destaca que o ponto 60 kg ha-1 também indicou maior desempenho
na expressão da MMG. Por outro lado, as demais variáveis mostraram similaridades
frente às doses, diferindo apenas no NEF com um menor desemprenho para a dose
padrão e no NEE em que a dose 0 kg ha-1 mostrou maior incremento para
38
espiguetas estéreis. Nesta condição (Tabela 4) a cultivar Cristalino também
evidenciou superioridade frente à Guamirim, diferenças que parecem ser obtidas
pela maior magnitude destacada no PE, NGE e PGE desta cultivar.
Tabela 4. Teste de médias por Scot Knott dos caracteres ligados à produção e inflorescência do trigo.
DosePrecedente Milho
RG MMG CE PE NEF NEE NGE PGE
(Kg ha-1) (g) (cm) (g) (n) (n) (n) (g)0 820c 27,98b 6,45a 1,10b 12,20a 3,20a 27,95a 0,90ª
40 1759b 32,22a 7,53a 1,29a 14,22a 3,72a 30,65a 0,94ª80 2908a 32,46a 7,64a 1,36a 14,27a 3,70a 30,80a 0,98ª
120 2370a 29,01a 6,71a 1,34a 12,85a 3,22a 27,20a 0,89ª160 2700a 32,58a 7,70a 1,36a 13,90a 3,57a 31,30a 0,94ª200 2364a 31,87a 7,85a 1,40a 14,42a 3,62a 34,32a 1,04ª
CultivarRG MMG CE PE NEF NEE NGE PGE
(Kg ha-1) (g) (cm) (g) (n) (n) (n) (g)Cristalino 2755a 31,27a 7,80a 1,39a 15,12a 4,60a 34,88a 1,06ªGuamirim 2080b 30,77a 6,83a 1,15a 12,16a 2,40b 25,85b 0,80b
DosePrecedente Soja
RG MMG CE PE NEF NEE NGE PGE
(Kg ha-1) (g) (cm) (g) (n) (n) (n) (g)0 1379c 30,98b 7,14a 1,15a 12,97b 4,10a 28,27a 0,86ª
30 1615b 31,81b 7,41a 1,18a 13,95a 3,47b 28,42a 0,84ª60 2875a 34,09a 7,65a 1,27a 14,37a 3,47b 30,52a 0,93ª90 2829a 31,61b 7,57a 1,20a 14,35a 3,42b 28,87a 0,87ª
120 2515b 32,29b 7,70a 1,16a 14,45a 3,37b 30,05a 0,84ª150 2173c 30,70b 7,74a 1,21a 14,45a 3,35b 31,27a 0,89ª
CultivarRG MMG CE PE NEF NEE NGE PGE
(Kg ha-1) (g) (cm) (g) (n) (n) (n) (g)Cristalino 2592a 32,35a 7,71a 1,31a 15,07a 4,39a 34,20a 0,97ªGuamirim 2368b 31,48a 7,36a 1,08b 13,10b 2,67b 24,94b 0,77b
* Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha e minúscula na coluna, não diferem estatisticamente entre s, em nível de 5% de probabilidade de erro pelo teste de Tukey. RG = Rendimento de Grãos; MMG = Massa de Mil Grãos; NGE = Numero de Grãos por Espiga; CE = Comprimento de Espiga; PE = Peso de Espiga; NEF = Numero de Espiguetas Férteis; NEE = Numero de Espiguetas Estéreis; PGE = Peso de Grão por Espiga;
Segundo Wall (1997), a expressão do potencial de produtividade de um
genótipo em uma região depende de fatores genéticos e ambientais, especialmente
o fotoperíodo, a temperatura, a precipitação pluvial e a radiação solar. Outros fatores
também são importantes na expressão dos componentes de produção, de acordo
com RODRIGUEZ (2003), a incidência de baixas temperaturas retarda o
39
desenvolvimento e aumenta o tempo de crescimento das sementes, já com a
ocorrência de temperaturas elevadas ocorre uma diminuição no período de
crescimento além de promover uma sensível redução no rendimento em trigo. Isso
acontece porque com elevadas temperaturas há um aumento no metabolismo de
transporte de assimilados principalmente da folha bandeira para a espiga, mas pelo
fato de ocorrer uma elevação na respiração, não necessariamente aumente a taxa
de enchimento da semente.
Segundo Silva et al., (2005), o caráter MMG expressa forte efeito sobre o
rendimento de grãos, sendo este componente primário o de potencial para seleção
de genótipos superiores para o rendimento de grãos. Para Vieira et al., (2009)
estudando as características genéticas da cultivar Guamirim sobre condições de
adubação e ambientes de cultivo obteve desempenho superior no componente
massa média de grãos refletindo diretamente em maximizar o rendimento final tanto
na resteva de soja como na de milho. Conforme Martins et al., (2009) estudando
comportamento de cultivares de aveia branca sobre diferentes tipo de resíduo
cultural, verificaram fortes diferença no ciclo total, principalmente pelo resíduo de
milho em atrasar a maturação, porém de reduzido efeito na massa de mil grãos,
independente dos sistemas de sucessão (soja e milho).
Na tabela 5, tanto o quadrado médio do modelo linear e quadrático foram
significativos no precedente cultural milho. Assim, nesta condição, o maior grau do
polinômio deve permanecer, caracterizando portanto uma tendência quadrática
(RG=1852,32+18,138x-0,079x2), confirmada pelo teste do coeficiente angular (bi)
desta equação.
No precedente cultural soja, o mesmo comportamento também foi observado
de modo que apenas a equação de segundo grau foi significativa e com coeficiente
angular significativo. Portanto, pelo modelo matemático y= - b1/2b2 foi possível obter
a máxima eficiência técnica (MET) e pelo modelo matemático ((t/w) -b1)/2b2, onde t é
o valor do insumo e w o valor do produto, que neste período, o quilograma de uréia
correspondeu ao custo de R$1,18 e o valor pago ao produtor do produto de R$0,41
o quilograma do trigo, obtendo a máxima eficiência econômica (MEE) nestes dois
ambientes de cultivo. Neste sentido, a MET no precedente cultural milho foi de
114kg ha-1 de N, muito superior ao da soja que evidenciou uma MET de 78,25 kg ha-
40
1, ressaltando a forte contribuição do resíduo de soja na redução do fertilizante
químico, além disso, com a MEE no milho e na soja, foi observada uma faixa ótima
de utilização de 83,89 e 59,19 kg ha-1 de N, respectivamente.
Tabela 5. Resumo da análise de variância de equação de regressão, parâmetros da equação e sua significância com determinação da máxima eficiência técnica e econômica de produção em trigo.
Precedente FV QMEquação
(bi) R2 MET MEE(y=a+b1x+b2x)
MilhoL 493412* 2276,64+1,484x ns - - -
Q 2150913* 1852,329+18,138x-0,0795x2 * 0,86 114,1 83,89
SojaL 28844ns - - - - -
Q 1811746* 2038,04+20,19x-0,13x2 * 0,94 78,25 59,19
* Significância em 5% de probabilidade de erro; ns = não significativa em 5% de probabilidade de erro; L = Linear; Q = Quadrática.
A eficiência e a resposta dos genótipos de trigo ao N aplicado, em relação a
rendimento e qualidade de grãos, depende da disponibilidade de água, da dose de N
aplicada, do genótipo, da cultura anterior, do tipo de solo, da região, entre outros
fatores (FREITAS, 1995).
Em estudo com diferentes cultivares de trigo, diversos autores (SHANDU et
al., 2002; FRIZZONE et al., 1996), observaram resposta positiva a doses de
nitrogênio, mas em alguns estudos realizados no Cerrado com o trigo sucedendo a
soja, não se encontraram efeitos significativos do nitrogênio na produtividade
(SILVA, 1991), em virtude da contribuição da soja no suprimento de nitrogênio do
solo.
Na tabela 6, em que é possível observar diferentes parâmetros genéticos
sobre condições de distinto precedente cultural, se percebe que tanto o RG, MMG e
demais caracteres ligados à espiga, a variância genética (VG) mostrou maior
contribuição sobre a expressão do fenótipo (VP) do que a variância ambiental (VE),
independente da condição estabelecida pelo tipo de sucessão. No entanto, fato
relevante foi que, em todas as condições, os efeitos de maior estabilidade foram
mais pronunciados quando envolveu o resíduo vegetal de soja como cobertura
residual, confirmado pelo maior valor de herdabilidade. Por outro lado, as variáveis
MMG e NEE com valores um tanto similares nestas duas condições. Contudo, este
fato ratifica que uma condição que envolve diferenças no sistema de sucessão entre
41
lavouras pode potencializar a maior estabilidade na expressão de caracteres de
interesse agronômico.
Tabela 6. Parâmetros genéticos em diferentes caracteres agronômicos ligados ao trigo para a previsão da estabilidade destes caracteres em distintos sistemas de sucessão.
Carácter CondiçãoParâmetros Genéticos
VE VP VG h2
RGMilho 74680 225345 150665 0,67
Soja 11504 99873 88369 0,88
MMGMilho 0,3 0,83 0,53 0,64
Soja 0,76 2,47 1,71 0,69
CEMilho 2,36 3,40 1,04 0,31
Soja 0,17 0,42 0,25 0,59
PEMilho 0,05 0,20 0,15 0,74
Soja 0,01 0,17 0,16 0,94
NEFMilho 7,56 28,15 20,59 0,73
Soja 0,61 11,76 11,15 0,95
NEEMilho 0,52 14,65 14,13 0,96
Soja 0,16 8,88 8,72 0,98
NGEMilho 37,54 253,74 216,20 0,85
Soja 8,77 259,34 250,57 0,97
PGEMilho 0,03 0,22 0,19 0,86
Soja 0,01 0,12 0,11 0,92
A expressão dos componentes que constituem a planta pode ser entendida
de forma mais eficiente através da natureza e intensidade com que as variações de
origem genética e de ambiente atuam sobre o fenótipo, sendo a herdabilidade o
efeito cumulativo de todos os locos que o afetam. Portanto, conhecida a
herdabilidade, pode ser dimensionado a intensidade com que estas variações
afetam sua expressão (CRUZ, 2005).
Vários métodos para o cálculo da herdabilidade têm sido descritos, podem-
se citar: o da herdabilidade realizada, regressão genitor-progênie, componentes de
42
variância e outros, com emprego em situações mais específicas (CARVALHO et al.,
2001; PASSOS et al., 2010). Estes autores comentam que a herdabilidade pode ser
obtida a partir de ensaios de linhagens ou cultivares com base nos componentes de
variância, a partir do quadrado médio da análise de variância (Anava) em um
experimento com igual número de plantas ou de parcelas seguindo um delineamento
experimental.
O conhecimento da habilidade do efeito compensatório entre os
componentes do rendimento, de genótipos que apresentam diferente potencial de
afilhamento, é de fundamental importância para a recomendação de técnicas de
manejo diferenciadas, a fim de melhor se explorar o rendimento de grãos dessas
constituições genéticas. Isso se deve, principalmente, ao fato de os efeitos
compensatórios dos componentes do rendimento de grãos serem dependentes do
genótipo, do ambiente e da interação entre ambos (ATCHLEY & ZHU, 1997).
Na tabela 7, de correlações, no que se refere ao tipo de precedente cultural
soja e milho, a grande maioria das combinações, mostraram correlações deque vai
da maior a menor magnitude e de direcionamento positivo ou de relação inversa.
Para tanto, se destaca que o resíduo de milho mostrou correlações em todos os
caracteres avaliados, de tal forma que o aumento do CE, PE, NEF, NEE, NGE e
PGE tendem nesta condição a incrementar o RG. Por outro lado, fato curioso, foi
que a MMG mostrou correlação negativa com o RG, de modo que a promoção desta
variável pode direcionar em reduzir a produção final.
Já no precedente cultural soja, apenas o MMG e PE mostraram relação com
o RG, definindo de modo similar uma tendência positiva destas associações, assim,
mostrando que o incremento destas variáveis aumenta o RG. Cabe destacar na
tabela 6, as elevadas correlações negativas observadas entre MMG x NEF (-0,70),
MMG x NEE (-0,74) MMG x NGE (-0,77) e MMG x PGE (-0,74) indicaram claramente
que o aumento no numero de grãos, mesmo que proporcione peso na espiga, tende
a reduzir de modo efetivo a massa de grãos, prejudicial nesta espécie.
43
Tabela 7. Correlação entre caracteres de importância agronômica em trigo, com
base nas diferenças que envolvem cultivar e tipo de precedente cultural.
VariáveisPrecedente ( r ) Cultivar ( r )
GeralSoja Milho Cristalino Guamirim
RG x MMG 0,55* -0,34* 0,17 0,05 0,02
RG x CE 0,08 0,42* 0,34* 0,07 0,28*
RG x PE 0,31* 0,49* 0,42* 0,13 0,41*
RG x NEF 0,21 0,53* 0,27 0,2 0,38*
RG x NEE -0,03 0,41* -0,01 -0,15 0,25*
RG x NGE 0,03 0,35* -0,01 -0,08 0,21*
RG x PGE 0,21 0,34* 0,16 0,06 0,29*
MMG x CE 0,18 -0,41* 0,15 -0,06 -0,08
MMG x PE 0,53* -0,56* 0,05 0,43* 0,05
MMG x NEF 0,32* -0,69* 0,28* -0,07 -0,14
MMG x NEE 0,21 -0,74* -0,21 -0,06 -0,27*
MMG x NGE 0,31* -0,77* 0,16 0,02 -0,13
MMG x PGE 0,31* -0,74* -0,13 0,15 -0,13
CE x PE 0,51* 0,65* 0,58* 0,39* 0,55*
CE x NEF 0,81* 0,71* 0,66* 0,78* 0,75*
CE x NEE 0,05 0,31* -0,25 -0,41* 0,19
CE x NGE 0,64* 0,67* 0,41* 0,68* 0,66*
CE x PGE 0,54* 0,55* 0,34* 0,41* 0,54*
PE x NEF 0,75* 0,67* 0,45* 0,31* 0,63*
PE x NEE 0,57* 0,45* -0,13 -0,09 0,48*
PE x NGE 0,86* 0,74* 0,67* 0,62* 0,78*
PE x PGE 0,82* 0,81* 0,75* 0,71* 0,82*
NEF x NEE 0,39* 0,68* -0,31* -0,34* 0,54*
NEF x NGE 0,82* 0,86* 0,52* 0,66* 0,83*
NEF x PGE 0,71* 0,75* 0,39* 0,49* 0,71*
NEE x NGE 0,52* 0,63* -0,36* -0,22 0,57*
NEE x PGE 0,41* 0,59* -0,21 -0,11 0,51*
NGE x PGE 0,83* 0,84* 0,67* 0,73* 0,83*
44
Outro ponto a destacar é que a condição de cultivo de trigo sobre resteva de
soja proporcionou um ambiente mais estável, a tal ponto que o nitrogênio fornecido
pela leguminosa promoveu um melhor aproveitamento de vários caracteres de
produção, estabilizando sua expressão e anulando consequentemente as possíveis
relações, o que pode ser comprovado na condição com resíduo de milho, em que
nesta condição todas as combinações mostraram correlações.
Nas correlações que envolvem as cultivares, importante comentar que
apenas o cultivar Cristalino mostrou correlação com o RG, destacando que o CE e
PE podem incrementar a produção final. Cabe destacar que para ambas as
cultivares assim como nos tipos de precedente cultural correlações positivas são
evidenciadas entre o NGE e PE, que de certa forma era esperado. Na correlação
Geral, que envolve de modo simultâneo os efeitos de precedente cultural e cultivar,
destaque para as relações positivas do CE, PE, NEF, NEE, NGE e PGE, no
incremento do rendimento final.
Nos programas de melhoramento genético, utiliza-se a correlação entre
caracteres, e sua importância reside no fato de se poder avaliar o quanto da
alteração de um caráter pode afetar os demais, no decurso da seleção (SANTOS et
al., 2000). Zagonel et al. (2002), avaliando doses de N e densidades de plantas, com
e sem regulador de crescimento, em trigo cultivar OR-1, observaram que, com o
aumento da dose de N (0; 45; 90 e 135 kg ha-1), independentemente da utilização do
regulador de crescimento, ocorreu um aumento do número de espigas por área e no
rendimento de grãos. Sob condições de irrigação por aspersão, Camargo et al.
(1988) obtiveram correlações positivas entre doses de 0; 60; 120 kg ha -1 e
rendimento de grãos, altura de plantas, comprimento de espigas, número de
espiguetas por espiga, número de grãos por espiga e teores protéicos nos grãos e
efeitos negativos entre doses de N com massa hectolítrica e massa de 1.000 grãos.
Embora se possa incrementar cada um dos componentes, individualmente,
fenômenos compensatórios fazem com que, freqüentemente, os componentes se
relacionem de forma negativa, tendendo a propiciar o incremento de uns e o
decréscimo de outros; assim, a mesma produtividade pode ser obtida por diferentes
caminhos, sendo difícil estabelecer-se uma combinação ótima dos componentes
(Lamothe, 1998).
45
Na tabela 8, se percebe que, para o precedente cultural soja, os maiores
valores de autovalores foram obtidos no RG e MMG, de tal forma que representaram
a maior contribuição relativa frente à variação total sobre esta condição. Portanto, se
percebe que na soja, a MMG foi o componente que mais significativamente mostrou
alteração frente às demais, corroborando em contribuir mais diretamente sobre o
rendimento final. No precedente milho, o RG mostrou autovalores ainda mais
expressivos, porém nesta condição, tanto o PE quanto a MMG indicaram as maiores
contribuições para a variabilidade total. Para tanto, no milho, o PE foi o componente
mais expressivo em influenciar nestas diferenças e consequentemente, sobre o RG.
Ainda considerando as cultivares, as medidas dos autovalores e consequentemente
da contribuição relativa, foram significativamente pronunciados na cultivar Cristalino
(49,61%), a tal ponto que a MMG e o CE foram os componentes determinantes para
a variação total, 22,82 e 10,29%, respectivamente. Por outro lado, na cultivar
Guamirim, a contribuição relativa se mostrou similar pelo RG (28,18%) e MMG
(25,67%), mas com uma contribuição importante pelo PE (10,28%). Este fato levanta
a hipótese que mesmo as cultivares mostrando similaridades morfológicas, as
diferenças genéticas que envolvem a sua classificação industrial, com base no maior
e menor quantidade e qualidade de proteína, podem direcionar a uma maior
variação de contribuição relativa entre as variáveis, por não atingir sua máxima
capacidade de expressão. Contudo, na contribuição relativa geral, a partir do RG, as
maiores contribuições foram obtidas pela MMG e PE sobre a variabilidade fenotípica
total.
O rendimento de grãos é um caráter complexo, cuja magnitude resulta da
expressão e interação entre os diferentes componentes que o compõem, sejam eles
diretos ou indiretos, que, interagindo entre si e com o ambiente, possibilitam a
expressão do potencial genético da cultivar (CARVALHO & PISSAIA, 2002).
O rendimento de grãos foi descrito como produto de vários componentes de
rendimento (NEDEL, 1994). Em cereais com população de plantas constante, o
rendimento de grãos pode ser obtido principalmente pelo produto de três
componentes principais: número de espigas por unidade de área, número de grãos
por espiga e massa média do grão, e esses três componentes, até certo limite,
variam independentemente um do outro.
46
Tabela 8. Médias gerais, autovalores e contribuição relativa das variáveis de importância agronômica do trigo sobre o tipo de precedente cultural, cultivar e geral.
Variável
Precedente CulturalSoja Milho
MédiaAutovalores
(s.j) CR (%) MédiaAutovalores
(s.j) CR (%)RG 2481,28 84,94 51,83 2419,14 120,84 66,91MMG 31,91 36,08 22,01 31,02 10,92 6,04CE 7,53 12,13 7,41 7,31 5,48 3,03PE 1,19 8,72 5,32 1,27 31,53 17,46NEF 14,09 9,33 6,69 13,64 0,89 0,49NEE 3,53 8,83 5,38 3,5 4,04 2,24NGE 29,57 1,32 0,81 30,37 5,04 2,79PGE 0,87 2,51 1,52 0,93 1,81 1,01
Variável
CultivarCristalino Guamirim
MédiaAutovalores
(s.j) CR (%) MédiaAutovalores
(s.j) CR (%)RG 2673,75 1028,23 49,61 2224,5 668,26 28,18MMG 31,81 473,06 22,82 31,125 608,73 25,67CE 7,755 213,39 10,29 7,095 17,2 0,72PE 1,35 75,75 3,65 1,115 501,43 21,14NEF 15,095 66,38 3,21 12,63 243,79 10,28NEE 4,495 83,52 4,02 2,535 56,35 2,37NGE 34,54 127,46 6,14 25,395 172,8 7,28PGE 1,015 5,18 0,25 0,785 102,45 4,32
VariávelGeral (Precedentes e Cultivares)
Média Autovalores (s.j) CR(%)RG 2449,67 342,21 49,38MMG 31,47 100,06 14,43CE 7,42 34,71 5,01PE 1,23 146,85 21,19NEF 13,86 32,85 4,74NEE 3,52 21,55 3,11NGE 29,97 11,65 1,68PGE 0,90 3,11 0,44
Na tabela 9, pelo grupamento de Tocher, considerando o precedente cultural
soja, três grupos distintos foram obtidos considerando a análise conjunta de todos os
caracteres. Assim o grupo um mostrou que a aplicação de nitrogênio em trigo sobre
o resíduo de soja mostra similaridade entre as doses 30, 120 e 150 kg ha -1 de N,
ratificando que doses acima de 120 promovem a expressão de todos os caracteres
avaliados similar a 30 kg ha-1 de N. este fato ressalta que doses a partir de 120 já
47
tendem a promover neste ambiente, prejuízos para a cultura. Sendo assim, o grupo
2 caracterizado pela aplicação de N em 60 e 90 kg ha-1 promoveram resultados
distintos e que de acordo com os valores médios da tabela 4 foram os mais efetivos,
considerando o rendimento final que agrega todos os componentes. E, o terceiro
grupo representado pela dose padrão, que era esperado.
Tabela 9. Análise multivariada e agrupamento de Tocher a partir da distância generalizada de Mahalanobis para os distintos sistemas de sucessão e tipo de cultivar frente às doses de aplicação do nitrogênio em cobertura.
Grupo Precedente Cultural
Soja Milho
1 S30 S120 S150 M40 M160 M200
2 S60 S90 M80 M120
3 S0 M0
Grupo Cultivar
Cristalino Guamirim
1 M120 S90 M80 M40 M40 M120 S60 M80
2 S60 S120 S90 S120 S30 S150
3 S0 S150 S30 M160 M200
4 M160 M200 M0
5 M0 S0
Grupo Geral (Precedentes e Cultivares)
1 M120 S60 M40 S90 M80 M160 S30 S120
2 S0 S150
3 M0
4 M200
Na condição de precedente cultural milho, de modo conjunto entre as
diferentes variáveis analisadas, também três Grupos foram formados, grupo 1,
caracterizado pela aplicação de nitrogênio de 40, 160 e 200kg ha-1 que foram
similares entre si, discussão similar, ao observado no ambiente de soja, grupo 2,
48
com doses de 80 e 120kg ha-1 de N, que de acordo com a tabela 4 evidenciaram um
maior rendimento final, tendo ainda o grupo 3, representado pela dose padrão.
Em relação às cultivares utilizadas neste trabalho, a cultivar Cristalino
apresentou cinco grupos de doses, mantendo os mesmos patamares de produção
em cada grupo, fazendo parte do grupo 1 as doses 40, 80 e 120kg ha -1 sobre
resíduo de milho e 90kg ha-1 sobre resíduo de soja, o grupo 2 com as doses de 60 e
90 Kg ha-1 de N no ambiente de soja, sendo que de acordo com a tabela 4 de
comparação de médias, o grupo 2 evidenciou um maior rendimento final de grãos,
tendo ainda os grupos 3, 4 e 5 com desempenhos inferiores.
Já para a cultivar Guamirim, o grupo 1, composto pelas doses 40, 80 e 120
Kg ha-1 de N no ambiente milho e 60 kg ha-1 no ambiente soja, foi o que evidenciou
maior produção, com uma exigência menor em nitrogênio, especialmente sobre
resíduo de soja, provavelmente devido ao fato de sua classificação ou qualidade
tecnológica ser de tipo pão, exigindo menos nitrogênio para a formação de
proteínas. Possui ainda os grupos 2, 3, 4 e 5, com rendimentos inferiores. Ainda, na
combinação geral entre precedentes culturais e cultivares, excetuando-se as doses
zero e 150 Kg ha-1 de N sobre resíduo de soja, e zero e 200 Kg ha -1 sobre o resíduo
de milho, as demais doses proporcionaram um potencial de rendimento
relativamente similar, provavelmente devido aos ajustes fisiológicos de cada cultivar
aos diferentes ambientes em questão.
O agrupamento de Tocher leva ao estabelecimento de grupos de forma que
exista homogeneidade dentro do grupo e heterogeneidade entre grupos. Além disso,
é uma técnica de otimização que agrupa os indivíduos mantendo o critério de que as
distâncias intragrupos sejam sempre menores do que as intergrupos (CRUZ &
REGAZZI, 2001). Desta forma, a formação destes grupos representa valiosa
informação na escolha de genitores dentro dos programas de melhoramento, pois as
novas populações híbridas a serem estabelecidas devem ser baseadas na
magnitude de suas distâncias e no potencial por si só dos genitores.
49
CONCLUSÕES
A cultivar Fundacep Cristalino, da classe comercial melhorador, teve
rendimentos superiores à cultivar BRS Guamirim independentemente das doses de
nitrogênio empregadas e dos distintos ambientes de cultivo.
O ambiente de cultivo soja proporcionou uma maior herdabilidade de
expressão dos caracteres de interesse agronômico conferindo maior estabilidade de
produção.
A massa média de grãos é o caráter que mais influencia no rendimento final
de grãos em trigo, determinando também, em maior contribuição relativa sobre a
variabilidade total.
Ao contrario da dose padrão, as menores doses N aplicadas sobre resíduo
de milho e de soja obtiveram comportamento similar as maiores doses frente a
avaliação simultânea de caracteres pelo agrupamento de Tocher.
A máxima eficiência técnica foi obtida com a aplicação de 114 e 78 kg ha -1
de nitrogênio, sendo a máxima eficiência econômica alcançada com 78 e 59 kg ha -1
nos ambientes de milho e soja, respectivamente.
50
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57
ANEXOS
58
APÊNDICE A – Croquis da Área Experimental
Figura 1. Croqui da área experimental sobre resíduo de soja.
Figura 2. Croqui da área experimental sobre resíduo de milho.
59