Híbridos de milho contrastantes para tolerância à seca diferem durante o estágio vegetativo

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5433/1679-0359.2020v41n4p1093

Palavras-chave:

Água, Análise multivariada, Zea mays L.

Resumo

Híbridos de milho contrastantes para tolerância à seca diferem durante o estágio vegetativo. A seca é o principal fator de restrição para a produção de milho nas nações em desenvolvimento. Diferenças durante o desenvolvimento entre materiais genéticos de milho cultivados sob restrição de água sugerem que a planta pode ser melhorada visando a sua adaptação. No milho a sensibilidade ao estresse hídrico pode ocorrer em qualquer estágio do seu desenvolvimento fenológico. Contudo, poucos estudos relatam seus efeitos na fase vegetativa do ciclo. Desse modo, esse estudo teve como objetivos verificar como indicadores de parte aérea e sistema radicular se expressam mediante o cultivo sob déficit de água, bem como verificar quais indicadores melhor explicam a diferença entre híbridos nos regimes hídricos avaliados. Semente comerciais dos híbridos BR1055 e DKB-390 (tolerantes à seca) e BRS1010 (sensível à seca) foram germinadas em tubos de PVC (1,0 m x 0,1m) em delineamento em blocos completos em esquema fatorial 3 x 2. O ensaio foi realizado em casa de vegetação em dois regimes hídricos; sem estresse hídrico e com estresse hídrico a partir do estádio VE. O solo foi constituído de areia de quartzo misturada com um fertilizante comercial. As características do caule e da raiz foram avaliadas até o estádio de crescimento V5. O teor relativo de clorofila, a temperatura foliar, comprimento do caule, fenologia, biomassa seca da parte aérea, comprimento de raiz, biomassa seca de raiz, área de superfície radicular, volume de raiz e D95 foram responsivos ao déficit hídrico. Os parâmetros que permitiram a distinção entre os híbridos nos regimes hídricos foram o teor relativo de clorofila, temperatura foliar, fenologia e diâmetro médio da raiz.

Métricas

Carregando Métricas ...

Biografia do Autor

Suerlani Aparecida Ferreira Moreira, Universidade Estadual de Montes Claros

Discente do Curso de Doutorado do Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal no Semiárido, Departamento de Ciências Agrárias, Universidade Estadual de Montes Claros, UNIMONTES, Campus Janaúba, MG, Brasil.

Pablo Fernando Santos Alves, Universidade Estadual de Montes Claros

Discente do Curso de Doutorado do Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal no Semiárido, Departamento de Ciências Agrárias, Universidade Estadual de Montes Claros, UNIMONTES, Campus Janaúba, MG, Brasil.

Carlos Eduardo Corsato, Universidade Estadual de Montes Claros

Prof., Curso de Doutorado do Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal no Semiárido, Departamento de Ciências Agrárias, UNIMONTES, Campus Janaúba, MG, Brasil.

Alcinei Mistico Azevedo, Universidade Estadual de Montes Claros

Prof. Dr., Instituto de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Minas Gerais, UFMG, Montes Claros, MG, Brasil.

Referências

Abendroth, L. J., Elmore, R. W., Boyer, M. J., & Marlay, S. K. (2011). Corn growth and development (PMR 1009). Ames: Iowa State University Extension.

Adebo, F., & Olaoye, G. (2015). Growth indices and grain yield attributes in six maize cultivars representing two era of maize breeding in Nigeria. Journal of Agricultural Research and Development, 14(2), 11-25. doi: 10.5539/jas.v2n3p218

Ali, F., Ahsan, M., Ali, Q., & Kanwal, N. (2017). Phenotypic stability of Zea mays grain yield and its attributing traits under drought stress. Frontiers in Plant Science, (8), 1397. doi: 10.3389/fpls.2017.01397

Ali, M. L., Luetchens, J., Singh, A., Shaver, T. M., Kruger, G. R., & Lorenz, A. J. (2016). Greenhouse screening of maize genotypes for deep root mass and related root traits and their association with grain yield under water-deficit conditions in the field. Euphytica, 207(1), 79-94. doi: 10.1007/s10681-015-1533-x

Araus, J. L., Serret, M. D., & Edmeades, G. (2012). Phenotyping maize for adaptation to drought. Frontiers in Physiology, (3), 1-20. doi: 10.3389/fphys.2012.00305

Beiragi, M. A., Ebrahimi, M., Mostafavi, K., Golbashy, M., & Khorasani, S. K. (2011). A study of morphological basis of corn (Zea mays L.) yield under drought stress condition using correlation and path coefficient analysis. Journal of Cereals and Oilseeds, 2(2), 32-37.

Bengough, A. G., McKenzie, B., Hallett, P., & Valentine, T. (2011). Root elongation, water stress, and mechanical impedance: a review of limiting stresses and beneficial root tip traits. Journal of Experimental Botany, 62(1), 59-68. doi: 10.1093/jxb/erq350

Bergamaschi, H., & Matzenauer, R. (2014). O milho e o clima. Porto Alegre: Emater/RS-Ascar.

Bibi, A., Sadaqat, H., Tahir, M., & Akram, H. (2012). Screening of sorghum (Sorghum bicolor var Moench) for drought tolerance at seedling stage in polyethylene glycol. The Journal of Animal & Plant Sciences, 22(3), 671-678.

Bonfim-Silva, E. M., Silva, T. J. A. da, Cabral, C. E. A., Kroth, B. E., & Rezende, D. (2011). Desenvolvimento inicial de gramíneas submetidas ao estresse hídrico. Revista Caatinga, 24(2), 180-186.

Burton, A. L., Brown, K. M., & Lynch, J. P. (2013). Phenotypic diversity of root anatomical and architectural traits in Zea species. Crop Science, 53(3), 1042-1055. doi: 10.2135/cropsci2012.07.0440

Cantão, F. R. D. O., Durães, F. O. M., Oliveira, A. C. de, Soares, Â. M., & Magalhães, P. C. (2008). Morphological attributes of root system of maize genotypes contrasting in drought tolerance due to phosphorus stress. Revista Brasileira de Milho e Sorgo, 7(2), 113-127.

Clemente, D. I. (2017). Estresse hídrico sobre caracteres morfofisiológicos e agronômicos em populações de milho. Dissertação de mestrado, Universidade Federal de Goiás, Jataí, GO, Brasil.

Cole, E. S., & Mahall, B. E. (2006). A test for hydrotropic behavior by roots of two coastal dune shrubs. New Phytologist, 172(2), 358-368. doi: 10.1111/j.1469-8137.2006.01822.x

Cooper, M., Gho, C., Leafgren, R., Tang, T., & Messina, C. (2014). Breeding drought-tolerant maize hybrids for the US corn-belt: Discovery to product. Journal of Experimental Botany, 65(21), 6191-6204. doi: 10.1093/jxb/eru064

Costa, C., Dwyer, L. M., Zhou, X., Dutilleul, P., Hamel, C., Reid, L. M., & Smith, D. L. (2002). Root morphology of contrasting maize genotypes. Agronomy Journal, 94(1), 96-101. doi: 10.2134/agronj2002.9600

Fan, J., McConkey, B., Wang, H., & Janzen, H. (2016). Root distribution by depth for temperate agricultural crops. Field Crops Research, (189), 68-74. doi: 10.1016/j.fcr.2016.02.013

Fonseca, T. M., & Magalhães, P. C. (2017). Interferência do déficit hídrico na produtividade e acúmulo de sólidos solúveis em genótipos de milho contrastantes a seca. Anais do Seminário de Iniciação Científica PIBIC/BIC JÚNIOR, Sete Lagoas, MG: EMBRAPA Milho e Sorgo.

Friendly, M., & Fox, J. (2017). Candisc: visualizing generalized canonical discriminant and canonical correlation analysis (Version R package version 0.6-5). Retrieved from http://CRAN.R-project.org/package=candisc

Iwuala, E., Odjegba, V., Umebese, C., Sharma, V., & Alam, A. (2019). Physiological and gene expression studies of selected Zea mays L. and Pennisetum glaucum (L.) R. Br. Genotypes to simulated drought stress condition. Vegetos, 32(3), 397-406. doi: 10.1007/s42535-019-00030-7

Kamoshita, A., Rodriguez, R., Yamauchi, A., & Wade, L. (2004). Genotypic variation in response of rainfed lowland rice to prolonged drought and rewatering. Plant Production Science, 7(4), 406-420. doi: 10.1626/pps.7.406

Kappes, C., Carvalho, M. A. C., Yamashita, O. M., & Silva, J. A. da, Neto. (2009). Influência do nitrogênio no desempenho produtivo do milho cultivado na segunda safra em sucessão à soja. Pesquisa Agropecuária Tropical, 39(3), 251-259. doi: Recuperado de https://www.redalyc.org/articulo.oa?id= 2530/253020158009

Lavinsky, A. O., Magalhães, P. C., Ávila, R. G., Diniz, M. M., & Souza, T. C. de. (2015). Partitioning between primary and secondary metabolism of carbon allocated to roots in four maize genotypes under water deficit and its effects on productivity. The Crop Journal, 3(5), 379-386. doi: 10.1016/j.cj.2015.04.008

Liu, Y., Subhash, C., Yan, J., Song, C., Zhao, J., & Li, J. (2011). Maize leaf temperature responses to drought: Thermal imaging and quantitative trait loci (QTL) mapping. Environmental and Experimental Botany, 71(2), 158-165. doi: 10.1016/j.envexpbot.2010.11.010

Loomis, W., & Ewan, L. (1936). Hydrotropic responses of roots in soil. Botanical Gazette, 97(4), 728-743.

Lynch, J. P. (2013). Steep, cheap and deep: an ideotype to optimize water and N acquisition by maize root systems. Annals of Botany, 112(2), 347-357. doi: 10.1093/aob/mcs293

Magalhães, P. C., Lavinsky, A., Avila, R., Alves, J., Melo, M., Gomes, C., Jr., & Melo, H. (2015). Caracterização do sistema radicular e dos componentes da produtividade em quatro genótipos de milho cultivados sob déficit hídrico. (INFOTECA-E).

Magalhães, P. C., Souza, T. C. de, & Albuquerque, P. E. P. de. (2012). Efeitos do estresse hídrico na produção de grãos e na fisiologia da planta de milho. Sete Lagoas: EMBRAPA Milho e Sorgo. Recuperado de http://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/72403/1/bol-51.pdf

Magalhães, P. C., Souza, T. C. de, Albuquerque, P. E. P. de, Karam, D., Magalhães, M. M., & Cantão, F. R. D. O. (2009). Caracterização ecofisiológica de linhagens de milho submetidas a baixa disponibilidade hídrica durante o florescimento. Revista Brasileira de Milho e Sorgo, 8(3), 223-232. doi: 10.18512/1980-6477/rbms.v8n3p223-232

Martins, A. O. (2012) Inferências genético-fisiológicas da tolerância à seca em milho. Tese de doutorado, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Campos dos Goytacazes, RJ, Brasil.

Monshausen, G. B., & Gilroy, S. (2009). The exploring root—Root growth responses to local environmental conditions. Current Opinion in Plant Biology, 12(6), 766-772. doi: 10.1016/j.pbi.2009.08.002

Mutava, R., Prasad, P., Tuinstra, M., Kofoid, K., & Yu, J. (2011). Characterization of sorghum genotypes for traits related to drought tolerance. Field Crops Research, 123(1), 10-18. doi: 10.1016/j.fcr.2011.04.006

R Core Team (2016). R: A Language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing. Retrieved from https://www.R-project.org/

Rufino, C. de A., Tavares, L. C., Vieira, J., Dörr, C., Villela, F., & Barros, A. (2012). Desempenho de genótipos de milho submetidos ao déficit hídrico no estádio vegetativo. Magistra, 24(3), 217-225.

Santos, D., Guimarães, V. F., Klein, J., Fioreze, S. L., & Macedo Jr., E. K. (2012). Cultivares de trigo submetidas a déficit hídrico no início do florescimento, em casa de vegetação. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 16(8), 836-842. doi: 10.1590/S1415-43662012000800004

Schenk, H. J., & Jackson, R. B. (2002). The global biogeography of roots. Ecological Monographs, 72(3), 311-328. doi: 10.1890/0012-9615(2002)072[0311:TGBOR]2.0.CO;2

Sousa, R. S. de, Bastos, E. A., Cardoso, M. J., & Pereira, D. R. (2018). Identification of drought-tolerant corn genotypes by multivariate analysis. Pesquisa Agropecuária Tropical, 48(3), 204-211. doi: 10.1590/1983-40632018v4852122

Teixeira, F. F., Gomide, R. L., Albuquerque, P. E. P. de, Andrade, C. L. T. de, Leite, C. E. P., Parentoni, S. N.,... Bastos, E. A. (2010). Evaluation of maize core collection for drought tolerance. Crop Breeding and Applied Biotechnology, 10(4), 312-320. doi: 10.1590/S1984-70332010000400005

Weatherley, P. E. (1950). Studies in the water relations of cotton plants. I. The field measurement of water deficit in leaves. New Phytologist, (49), 81-87. doi: 10.1111/j.1469-8137.1950.tb05146.x

Wijewardana, C., Hock, M., Henry, B., & Reddy, K. R. (2015). Screening corn hybrids for cold tolerance using morphological traits for early-season seeding. Crop Science, 55(2), 851-867. doi: 10.2134/csa2015-60-3-2

Zhan, A., & Lynch, J. P. (2015). Reduced frequency of lateral root branching improves N capture from low-N soils in maize. Journal of Experimental Botany, 66(7), 2055-2065. doi: 10.1093/jxb/erv007

Zhu, J., Brown, K. M., & Lynch, J. P. (2010). Root cortical aerenchyma improves the drought tolerance of maize (Zea mays L.). Plant, Cell & Environment, 33(5), 740-749. doi: 10.1111/j.1365-3040.2009.02099.x

Downloads

Publicado

2020-05-13

Como Citar

Moreira, S. A. F., Alves, P. F. S., Corsato, C. E., & Azevedo, A. M. (2020). Híbridos de milho contrastantes para tolerância à seca diferem durante o estágio vegetativo. Semina: Ciências Agrárias, 41(4), 1093–1106. https://doi.org/10.5433/1679-0359.2020v41n4p1093

Edição

Seção

Artigos

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)