UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS
Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de
Sementes
Tese
VARIABILIDADE E DESEMPENHO DE PLANTAS DE SOJA EM FUNÇÃO DA QUALIDADE FISIOLÓGICA DE SEMENTES
Danielli Olsen
DANIELLI OLSEN
VARIABILIDADE E DESEMPENHO DE PLANTAS DE SOJA EM FUNÇÃO DA QUALIDADE FISIOLÓGICA DE SEMENTES
Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel da Universidade Federal de Pelotas, como requisito parcial à obtenção do título de Doutor em Ciências.
Orientador: Prof. Dr. Luis Osmar Braga Schuch Coorientador: Prof. PhD. Silmar Teichert Peske
Coorientador: Prof. Dr. Willian Silva Barros
DANIELLI OLSEN
VARIABILIDADE E DESEMPENHO DE PLANTAS DE SOJA EM FUNÇÃO DA QUALIDADE FISIOLÓGICA DE SEMENTES
Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel da Universidade Federal de Pelotas, como requisito parcial à obtenção do título de Doutor em Ciências.
Banca Examinadora:
_____________________________ ____________________________ Prof. Dr. Andréia da Silva Almeida Prof. Dr. Francisco Amaral Villela
_____________________________ ____________________________ Prof. Dr. Simone Pohl Alves Prof. Dr. Luis Osmar Braga Schuch
(Orientador)
______________________________ ___________________________ Prof. PhD. Silmar Teichert Peske Prof. Dr. Willian Silva Barros
Dedico
Aos meus pais
José Carlos Olsen e
Ana Marli Schafascheck Olsen que, com muito carinho е apoio, não
mediram esforços para que eu chegasse até esta etapa de minha vida.
AGRADECIMENTOS
À Deus por sempre iluminar meus caminhos e por fazer com que mais esse sonho se realize.
Aos meus pais, José Carlos e Ana Marli, por muitas vezes ter sacrificado seus sonhos em favor dos meus, pelo amor e incentivo constante.
Aos meus irmãos Eduardo e Jhoni, pelo carinho, apoio e compreensão.
Ao meu namorado Nelson Iahnke por permanecer ao meu lado em todos os momentos, principalmente nos de insegurança, muito comuns para quem tenta trilhar novos caminhos. Sem você nenhuma conquista valeria a pena.
Ao meu orientador Luis Osmar Braga Schuch, pelos ensinamentos, orientação e confiança no meu trabalho.
Ao professor Silmar Teichert Peske, por ter acreditado em mim, e proporcionado que eu realizasse mais esse sonho.
Ao professor Willian Silva Barros, pela coorientação e auxílios fundamentais no desenvolvimento da tese.
Á minha querida amiga Simone Pohl pela amizade sincera, conselhos e por ter ficado ao meu lado em todos os momentos.
À todos os professores, funcionários e colegas do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes da UFPel.
Ao CNPq, pela concessão da bolsa de estudos.
À todos aqueles que contribuíram para execução desse trabalho.
RESUMO
OLSEN, Danielli. Variabilidade e desempenho de plantas de soja em função da qualidade fisiológica de sementes. 2016. 65f. Tese (Doutorado) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes. Universidade Federal de Pelotas, Pelotas.
O desempenho agronômico de plantas de soja pode ser influenciado pela qualidade fisiológica das sementes. Foram realizados dois experimentos na Área experimental e didática do Departamento de Fitotecnia e no Laboratório de Análises de Sementes do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes da Universidade Federal de Pelotas nos anos agrícolas 2012/2013 e 2013/2014 e objetivaram avaliar o efeito da qualidade das sementes sobre o comportamento agronômico de plantas de soja. No primeiro experimento, avaliou-se o efeito da qualidade fisiológica de sementes sobre o comportamento de plantas isoladas de soja em função do hábito de crescimento. Foram utilizadas sementes de soja das cultivares BMX Turbo RR de hábito de crescimento indeterminado e da cultivar BMX Ativa RR de hábito de crescimento determinado de alto e baixa qualidade fisiológica das sementes, respectivamente. Para a obtenção dos níveis de qualidade fisiológica para ambos os hábitos de crescimento foram selecionados lotes de alta qualidade fisiológica caracterizados através dos testes de germinação e vigor. Os níveis de baixa qualidade foram obtidos através do envelhecimento artificial de parte dos lotes de alta qualidade para ambos os hábitos de crescimento. No segundo experimento objetivou-se avaliar a distribuição da variabilidade e o deobjetivou-sempenho agronômico entre as plantas no crescimento inicial, componentes do rendimento e produtividade de grãos de plantas isoladas de soja em função da qualidade fisiológica das sementes. Foram utilizadas sementes da cultivar Potência RR de dois níveis de qualidade, alta e baixa qualidade fisiológica. Os parâmetros do crescimento inicial das plantas isoladas de soja avaliados foram altura da planta, número de folhas, área foliar e matéria seca aos 10, 20, 30 e 40 DAE (dias após a emergência). As características morfológicas e componentes do rendimento de plantas isoladas de soja foram determinados através da avaliação da altura das plantas na colheita, diâmetro do caule, altura de inserção da primeira vagem, número de ramos, número de vagens por planta, número de sementes por planta e rendimento por planta. Plantas isoladas de soja apresentam crescimento inicial superior quando são utilizadas sementes de alta qualidade e o efeito no desempenho das plantas independe do hábito de crescimento das mesmas. A qualidade fisiológica das sementes influencia o rendimento das plantas e aumentos de 8 a 12% foram observados quando se utilizaram sementes de alta qualidade fisiológica. Lotes de sementes de maior qualidade fisiológica apresentam menor variação na qualidade fisiológica entre as sementes componentes do lote.
Palavras-chave: Glycine max, características agronômicas, hábito de crescimento, rendimento de grãos, vigor.
ABSTRACT
OLSEN, Danielli. Variability and soybean plant performance in relation to physiological seed quality. 2016. 65f. Tese (Doutorado) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes. Universidade Federal de Pelotas, Pelotas.
The agronomic performance of soybean plants may be influenced by physiological seed quality. Two experiments were conducted at the Experimental and Didactic Plant Science Department and Analysis Laboratory of the Graduate Program Seed Science and Seed Technology at Universidade Federal de Pelotas in the agricultural years 2012/2013 and 2013/2014 and aimed to evaluate the effect of seed vigor on the agronomic behavior of soybean plants. In the first experiment, the effect of physiological quality seeds on isolated plants of soybean behavior due to the growth habit. Soybean seeds were used BMX Turbo RR cultivars of indeterminate growth habit and cultivate BMX Active RR determined growth habit of greater and less physiological quality seeds, respectively. To obtain the high vigor seeds levels for both growth habits were selected lots of greater physiological quality characterized by the germination and vigor tests. Low quality levels were obtained through artificial aging of the batch high physiological quality for both growth habits. In the second experiment aimed to evaluate the distribution of variability and the agronomic performance of the plants in early growth, yield components and grain yield of isolated soybean plants in relation to physiological seed quality. Were used seeds of soybean cultivar BMX Potência RR of two quality levels, greater and less physiological seed quality. The parameters of the initial growth of individual plants evaluated were soybean plant height, leaf number, leaf area and dry matter at 10, 20, 30 and 40 DAE (days after emergence). The morphological characteristics and yield components of isolated soybean plants were determined by evaluating the plant height at harvest, stem diameter, height of first pod, number of branches, number of pods per plant, number of seeds per plant and yield per plant. Isolated soybean plants have higher initial growth when greater physiological seed quality are used, and the effect of physiological seed quality on plant performance does not depend on their growth habit. The physiological seed quality affects the yield of plants and increases from 8 to 12% have been observed when used greater physiological quality of seeds. Seeds lots of greater physiological quality show less variation in the physiological quality of the seeds components of the lot.
SUMÁRIO
RESUMO ... v
ABSTRACT ... vi
INTRODUÇÃO GERAL ... 09
ARTIGO I - Desempenho agronômico de plantas isoladas de soja em função do hábito de crescimento e da qualidade fisiológica das sementes...15 Resumo ... 15 Abstract ... 16 Introdução ... 17 Material e Métodos ... 19 Resultados e Discussão ... 22 Conclusões ... 30 Referências ... 30
ARTIGO II - Variabilidade de plantas de soja em função da qualidade fisiológica das sementes...35 Resumo ... 35 Abstract ... 36 Introdução ... 36 Material e Métodos ... 38 Resultados e Discussão ... 40
Conclusões ... 55
Referências ... 55
CONSIDERAÇÕES GERAIS ... 59
INTRODUÇÃO GERAL
O avanço da produção e produtividade das culturas no Brasil e no mundo são influenciadas por diversos fatores, entre eles o uso de sementes de alta qualidade é sem dúvida um dos mais importantes, pois afeta diretamente muitos aspectos relacionados ao desempenho das plantas em campo.
A importância da utilização de sementes de origem e qualidade conhecidas reside no fato, da semente constituir-se num dos insumos mais importantes para a agricultura, pois é o principal veículo que leva ao agricultor todo potencial genético de uma cultivar com características superiores (KRZYZANOWSKI et al., 2006). Assim, a utilização de sementes de alta qualidade é base para o sucesso de todas as outras operações necessárias na lavoura, para que se possam alcançar altos rendimentos (VIEIRA, 2009).
A qualidade de sementes é resultado da interação de quatro componentes básicos, o genético, físico, fisiológico e sanitário (MARCOS FILHO, 2005). Porém, o potencial fisiológico tem recebido maior atenção da pesquisa, por estar diretamente relacionado ao adequado estabelecimento do estande e da obtenção de alta produtividade, além de constituir a primeira oportunidade para que o produtor avalie “in loco” o desempenho inicial das sementes adquiridas (MARCOS FILHO, 2013).
Diversos fatores influenciam a qualidade das sementes durante a etapa de produção, como os fatores de campo, da colheita e pós-colheita, bem como das operações de secagem, beneficiamento e armazenamento (FREIRE, 2007). Assim, as empresas produtoras de sementes estão em constante busca de novas tecnologias para assegurar que os melhores lotes de sementes cheguem aos produtores, pois o nível de exigência quanto à qualidade das sementes está cada vez maior (VIEIRA, 2009).
A semente considerada de alta qualidade é aquela que envolve características fisiológicas, garantia de purezas física e varietal, e sanitária (FRANÇA NETO et al., 2010). Assim, sementes de alta qualidade envolvem diversas propriedades, entre os quais estão alta germinação e vigor, homogeneidade de emergência e longevidade (MARCOS FILHO, 1999).
A emergência rápida e uniforme das plântulas contribui significativamente para a obtenção da população desejada de plantas por área, resultando em plantas de alto desempenho, que apresentam potencial produtivo mais elevado, os quais derivam da utilização de sementes de alta qualidade (FRANÇA NETO et al., 2010; MARCOS FILHO, 2013).
Sementes de alta qualidade fisiológica são aquelas que apresentam alto vigor, o qual compreende o conjunto de propriedades que determinam o potencial para uma emergência rápida e uniforme e o desenvolvimento de plântulas normais sob ampla diversidade de condições de ambiente (AOSA, 2009).
Durante o período de desenvolvimento das sementes em campo, o vigor é crescente, sendo a maturidade fisiológica considerada pela maioria dos autores, como o ponto de máximo acúmulo de matéria seca, relacionada a máximos de germinação e de vigor (DORNBOS JR., 1995; CARVALHO e NAKAGAWA, 2000).
A partir deste momento, todos os eventos que ocorrem podem causar alterações físicas, fisiológicas e bioquímicas que ocasionam a deterioração e a perda de vigor (McDONALD JR., 1980; DORNBOS JR., 1995). Portanto, a velocidade de deterioração dependerá das condições ambientais durante a permanência das sementes no campo e das condições de colheita, de beneficiamento e de armazenamento das mesmas (DORNBOS JR., 1995).
Segundo Krzyzanowski e França Neto (1999), o vigor é o inverso da deterioração. Esta pode ser definida como sendo a perda da capacidade da semente em produzir uma plântula normal, ou seja, com raízes e parte aérea bem desenvolvidas, quando em processo de germinação e emergência (FONSECA, 2007). Assim, a perda dessa capacidade pode resultar em alterações físicas, fisiológicas e bioquímicas que ocorrem na semente durante seu ciclo de vida.
Durante o processo de germinação, as alterações fisiológicas oriundas do baixo vigor das sementes são facilmente caracterizadas, por meio do crescimento lento das plântulas, produção de plântulas anormais e do decréscimo do percentual de germinação. Além disso, alterações bioquímicas relacionadas com o funcionamento dos sistemas enzimáticos envolvidos nos processos de digestão, mobilização e utilização das reservas da semente são verificadas em sementes de baixo vigor (KRZYZANOWSKI e FRANÇA NETO, 2001).
A biossíntese de energia e compostos metabólicos, tais como proteínas, ácidos nucléicos, carboidratos e lipídeos, associados com a atividade celular, integridade das membranas celulares e com transporte e utilização das substâncias de reserva são aspectos bioquímicos envolvidos na manifestação do vigor (AOSA, 2009).
11 Assim, sementes de baixa qualidade fisiológica apresentam menor velocidade de emergência devido ao maior tempo requerido durante o processo de germinação, pois há necessidade de restauração de organelas e tecidos danificados antes da retomada do crescimento embrionário (VILLIERS, 1973). Portanto, a emergência ocorre com atraso em relação às sementes de alta qualidade devido a menor capacidade e condições que as sementes de baixa qualidade apresentam de restaurar os tecidos danificados (CARVALHO e TOLEDO, 1978).
Além disso, sementes de alta qualidade apresentam maior velocidade na mobilização de reservas durante o processo germinativo, além de possuírem maiores teores de proteínas solúveis, amido e açúcares solúveis, os quais são substratos da respiração durante o período pré-germinativo (HENNING et al., 2010).
Em aveia preta Schuch et al. (1999), verificaram que a redução do nível de vigor das sementes aumentou o tempo médio necessário para a protusão das raízes primárias, além da redução do número médio das raízes emitidas por dia. Resultados similares também foram obtidos por Vanzolini e Carvalho (2002), onde plântulas de soja com maior crescimento total e maior comprimento da raiz primária eram derivadas de sementes de alto vigor.
A primeira manifestação de alteração em qualidade fisiológica das sementes é a diferença de crescimento entre as plantas, sendo esse princípio utilizado em testes de vigor de sementes. O crescimento inicial lento das plântulas quando se utilizam sementes de baixa qualidade fisiológica é decorrente das alterações fisiológicas e bioquímicas envolvidas na manifestação do vigor, resultando em diferenças em altura, área foliar e no acúmulo de matéria seca (KOLCHINSKI et al., 2006).
Nesse contexto, a diferença no crescimento inicial das plantas não consegue ser recuperada ao longo do crescimento, fazendo com que o efeito da baixa qualidade fisiológica das sementes utilizadas persista até o final do ciclo, e assim, ocasione menor potencial de rendimento. Estudos mostram que o efeito da baixa qualidade fisiológica das sementes pode resultar em redução da produtividade de grãos em diversas culturas, como verificados em algodão (MATTIONE et al., 2012), arroz (HÖFS et al., 2004; MIELEZRSKI et al., 2008), milho (MONDO et al., 2012), soja (KOLCHINSKI et al., 2005; SCHUCH et al., 2009) e trigo (KHAH, ROBERTS e ELLIS,1989).
Assim, a alta qualidade fisiológica das sementes proporciona emergência rápida e uniforme, com formação de plântulas mais vigorosas de maior crescimento, que apresentam um desempenho superior em condições de ambiente desfavorável.
A obtenção de elevadas produtividades está relacionada com a uniformidade entre as plantas dentro da cultura, a qual favorece a exploração mais efetiva das condições do ambiente. Assim, a uniformidade e velocidade de crescimento das plantas dentro das lavouras, são importantes para que a competição entre as plantas seja equilibrada e todas tenham a mesma capacidade de uso dos recursos como luz, água e nutrientes (MONDO et al., 2012).
Segundo Cantarelli et al. (2015), variações na distribuição espacial das plantas dentro da lavoura podem ocorrer com a utilização de lotes de baixa qualidade fisiológica, podendo provocar prejuízos decorrentes da competição intraespecífica dentro da população de plantas.
Assim, serão mais eficientes na competição por luz, as plantas oriundas das sementes mais vigorosas, em função da maior área foliar e taxas de crescimento (SCHUCH et al., 1999; SCHUCH et al., 2000; MACHADO, 2002). Isso acontece porque a capacidade competitiva das plantas é maior se as plantas são originadas de sementes vigorosas, pois o alto vigor proporciona maior rapidez na emergência, na expansão foliar, na formação de dossel denso, maior altura de planta e rápido crescimento do sistema radicular (HAUGLAND e TAWFIQ, 2001; SANDERSON e ELWINGER, 2002).
Merotto Junior et al. (1999), observaram que as plantas de emergência atrasada, apresentaram menor rendimento de grãos, demonstrando que as plantas que emergem tardiamente são dominadas pelas de emergência precoce. Já Counce et al. (1989), constataram que o aumento na uniformidade entre plantas dentro de uma população, proporcionou incremento no rendimento de grãos devido à redução no número de plantas sombreadas e menos produtivas, onde as plantas emergidas mais tardiamente estariam sujeitas a uma maior intensidade de competição.
A desuniformidade na emergência em lotes de menor qualidade fisiológica faz com que as plantas emergidas posteriormente não consigam acompanhar o desenvolvimento das que emergiram precocemente, assim tornam-se menos competitivas por espaço, luz, água e nutrientes, fazendo com que a desuniformidade entre as plantas permaneça até o final do ciclo da cultura, acarretando prejuízos na produtividade dessas plantas (SCHUCH et al., 2000 e CANTARELLI et al., 2015).
As plantas originadas de sementes vigorosas apresentam um crescimento inicial precoce, o que pode resultar em maior captura de luz pelas folhas, fazendo com que o índice de área foliar máximo seja atingido mais rapidamente (SIDDIQUE et al., 1990). Assim, ocorrerá maior e mais rápido sombreamento da superfície do solo, ocorrendo dessa forma, menor evaporação de água do solo, a qual pode ser aproveitada na transpiração e
13 no crescimento das plantas. Aliado a isso, plantas com tamanho inicial e taxas de crescimento maiores, possuem elevada capacidade competitiva, proporcionando o fechamento mais rápido dos espaços entre as linhas e favorecendo o controle das plantas daninhas (HENNING et al., 2010).
Cantarelli et al. (2015) ao estudarem a variabilidade das plantas de soja originadas de sementes de diferentes níveis de qualidade fisiológica, também constataram que os lotes de qualidade mais elevada apresentaram menor coeficiente de variação nos parâmetros de crescimento, indicando que as plantas formadas a partir de lotes de alta qualidade são mais uniformes entre si. Os autores atribuíram a maior variabilidade entre as plantas oriundas de sementes de baixa qualidade fisiológica a emergência desuniforme e as diferenças na estatura inicial das plântulas produzidas, as quais se mantiveram até o final do ciclo da cultura. Isso acontece porque a variabilidade das plantas acaba reduzindo a interceptação da radiação fotossinteticamente ativa pelas plantas de emergência atrasada, diminuindo a concentração de assimilados no enchimento dos grãos e consequentemente reduzindo a produção da planta (OTTMAN e WELCH, 1989).
Trabalhando com milho, Merotto Júnior et al. (1999) observaram que as plantas de emergência tardia foram dominadas pelas de emergência precoce, e isso ocasionou redução do rendimento de grãos dessas plantas. Segundo Almeida e Mundstock (2001), a competição intraespecífica entre as plantas pode afetar a alocação de massa seca nas plantas e assim ocasionar redução no rendimento.
Os efeitos do vigor das sementes no desenvolvimento das plantas em campo, não estão suficientemente esclarecidos. Há consenso quanto à influência positiva do vigor sobre a emergência das plântulas e o desenvolvimento inicial das plantas, mas não se conhece perfeitamente até que pontos esses efeitos se estendem e se realmente afetam diretamente a produção das culturas (CARVALHO, 1986; ELLIS, 1992; MARCOS FILHO, 2005).
Porém, trabalhos avaliando plantas isoladas em diferentes culturas mostram que a qualidade fisiológica das sementes influencia diretamente a produtividade final das plantas. Trabalhando com arroz híbrido, Mielezrski et al. (2008) observaram que plantas originárias de sementes vigorosas apresentavam maior área foliar, maior número de panículas por planta, maior número de grãos por planta e consequentemente maior produtividade de grãos.
Resultados similares foram constatados por Silva et al. (2013) em plantas isoladas de soja, onde houve maior crescimento e maior número de vagens e de sementes por planta e aumento de 30% no rendimento de grãos, ao serem utilizadas sementes de maior qualidade fisiológica.
Em trigo, Khah, Roberts e Ellis (1989) também observaram que as plantas oriundas de sementes de alta qualidade apresentavam maior velocidade de emergência e maior crescimento inicial, o que resultou em maior produtividade final de grãos comparativamente às plantas provenientes de sementes de baixa qualidade fisiológica.
Segundo Egli (1993), o rendimento superior ocorre porque sementes vigorosas apresentam maior velocidade nos processos metabólicos, propiciando emissão mais rápida e uniforme da raiz primária no processo de germinação, maiores taxas de crescimento e produção de plântulas com maior tamanho inicial.
Trabalhos desenvolvidos por França Neto et al. (1984) e Kolchinski et al. (2005) comprovam a superioridade das lavouras originadas de sementes de elevada qualidade. Esses autores verificaram acréscimos de 20% a 35% no rendimento de grãos de soja, em relação ao uso de sementes de baixo vigor. Além disso, sementes de alto vigor asseguram o estabelecimento de lavouras com plantas de alto vigor, as quais apresentam desempenho superior em condições desfavoráveis de ambiente.
Também em soja, Scheeren et al., (2010) verificou plantas com maior tamanho inicial aos 21 dias após a semeadura, ao serem utilizadas sementes vigorosas, o que possibilitou aumento de 9% no rendimento de grãos.
Portanto, analisando todos os fatores envolvidos na qualidade da semente e seus efeitos na implantação e produtividade das culturas, fica clara a importância de se estudar a variabilidade nos parâmetros do crescimento inicial, componentes do rendimento e rendimento de grãos entre as plantas devido às diferenças de qualidade fisiológica das sementes.
1Eng. Agr. MSc, Doutoranda em Ciência e Tecnologia de Sementes, , Departamento de Fitotecnia, Faculdade de
Agronomia “Eliseu Maciel”, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas- RS. E-mail: danielliolsen@yahoo.com.br.
2Eng. Agrônomo, Dr., Professor, Departamento de Fitotecnia, Faculdade de Agronomia “Eliseu Maciel”, Universidade
Federal de Pelotas, Pelotas- RS. E-mail: lobs@ufpel.edu.br.
3Eng. Agrônomo, PhD., Professor, Departamento de Fitotecnia, Faculdade de Agronomia “Eliseu Maciel”, Universidade
Federal de Pelotas, Pelotas- RS. E-mail: silmar@seednews.inf.br.
4Eng. Agrônomo, Dr., Professor, Departamento de Matemática e Estatística/Instituto de Física e Matemática, Faculdade
de Agronomia “Eliseu Maciel”, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas- RS. E-mail: willian.barros@ufpel.edu.br.
* Artigo sob as normas do Jornal of Seed Science
ARTIGO I
DESEMPENHO AGRONÔMICO DE PLANTAS ISOLADAS DE SOJA EM
FUNÇÃO DO HÁBITO DE CRESCIMENTO E DA QUALIDADE
FISIOLÓGICA DAS SEMENTES
DANIELLI OLSEN1; LUIS OSMAR BRAGA SCHUCH2; SILMAR TEICHERT PESKE3; WILLIAN SILVA BARROS4
RESUMO - Este trabalho objetivou avaliar a influência da qualidade fisiológica de sementes de soja no crescimento inicial, nas características agronômicas de final de ciclo e componentes do rendimento de plantas isoladas de hábitos de crescimento determinado e indeterminado. Foram utilizadas sementes de soja de hábito de crescimento determinado e indeterminado de lotes de maior e menor qualidade fisiológica de sementes. Os lotes de menor qualidade fisiológica foram obtidos através do envelhecimento artificial das sementes e a qualidade fisiológica caracterizada através da germinação e vigor. As sementes foram semeadas em vasos para avaliação do desempenho individual, de acordo com a qualidade fisiológica e hábito de crescimento. Foram coletadas plantas aos 10, 20, 30 e 40 dias após a emergência para a avaliação do crescimento inicial e os parâmetros avaliados foram: altura da planta, número de folhas, área foliar e matéria seca. As características morfológicas e componentes do rendimento de plantas isoladas de soja foram determinadas através da avaliação da altura das plantas na colheita, diâmetro do caule, altura de inserção da primeira vagem, número de ramos,
número de vagens por planta, número de sementes por planta e rendimento por planta. Sementes de maior qualidade fisiológica formaram plantas de maior crescimento inicial até os 40 dias após a emergência, com acréscimos de 15% em área foliar, sendo que plantas de hábito de crescimento indeterminado apresentaram maior crescimento em comparação às plantas de crescimento determinado. Plantas de crescimento indeterminado apresentam maior produtividade que plantas de hábito de crescimento determinado para ambos os níveis de qualidade fisiológica. A utilização de sementes de maior qualidade fisiológica proporciona produtividade superior a 12% em relação à utilização de sementes de menor qualidade fisiológica.
Termos para indexação: Glycine max, componentes do rendimento, crescimento inicial, vigor.
AGRONOMIC PERFORMANCE OF ISOLATED SOYBEAN PLANTS
DEPENDING ON THE PHYSIOLOGICAL QUALITY SEED AND GROWTH
HABIT
ABSTRACT - The work aimed to evaluate the influence of the physiological quality of soybean seeds in initial growth, in the agronomic characteristics of the end of cycle and yield components of determinate and indeterminate growth habits. Determinate and indeterminate growth habit of soybean seeds were used in lots of greater and less physiological seed quality. Lots of low physiological quality seed were obtained by artificial aging seed and the physiological quality characterized by germination and vigor. The seeds were sown in pots for evaluation of individual performance according to the physiological seed quality and growth habit. Plants were harvested at 10, 20, 30 and 40 days after emergence to evaluate the initial growth and the parameters evaluated were: plant height, number of leaves, leaf area and dry matter. The morphological characteristics and yield components of isolated soybean plants were determined by evaluating the plant height at harvest, stem diameter, height of first pod, number of branches, number of pods per plant, number of seeds per plant and yield per plant. Greater physiological quality seed formed higher initial plant growth up to 40 days after emergence, with increases of 15% in leaf area being that indeterminate growth habit plants
17 showed higher growth compared the growth of determinate plants. Indeterminate growth of plants have increased productivity that determined growth habit plants for both levels of physiological quality. The use of greater physiological quality seed provides superior productivity by 12% compared to the use of less physiological quality seeds.
Index terms: Glycine max, yield components, initial growth, vigor.
INTRODUÇÃO
A soja (Glycine max (L.) Merril) é a principal cultura da cadeia produtiva agrícola brasileira e posiciona o país como segundo maior produtor mundial. De acordo com a Companhia Nacional de Abastecimento (Conab), o Brasil produziu cerca de 102,1 milhões de toneladas na safra 2015/2016, cerca de 6% a mais que a safra anterior, evidenciando a importância que a cultura exerce para o país. Em virtude da importância da cultura para o agronegócio, estudos relacionando os fatores que influenciam o adequado desempenho agronômico das plantas são altamente relevantes. Entre eles, a utilização de sementes de alta qualidade é parte fundamental para alcançar-se o máximo potencial produtivo das lavouras.
Vários fatores interferem no sucesso da lavoura de soja, mas, sem dúvida, um dos mais importante é a utilização de sementes de alta qualidade, as quais se constituem no principal insumo agrícola (França Neto et al., 2010). A capacidade da semente em estabelecer uma plântula normal em campo é determinada pelo seu potencial fisiológico, caracterizado pela germinação e vigor das sementes.
Durante o processo de germinação, as alterações fisiológicas oriundas do baixo vigor das sementes são facilmente caracterizadas, por meio do crescimento lento das plântulas, produção de plântulas anormais e do decréscimo do percentual de germinação, decorrentes de alterações bioquímicas relacionadas com o funcionamento dos sistemas enzimáticos envolvidos nos processos de digestão, mobilização e utilização das reservas da semente que são verificados em sementes de baixo vigor (Krzyzanowski e França Neto, 2001).
Assim, sementes de baixa qualidade fisiológica apresentam menor velocidade de emergência, devido ao maior tempo requerido durante o processo de germinação, pois há necessidade de restauração de organelas e tecidos danificados antes da retomada do crescimento embrionário, fazendo com que a emergência ocorra com atraso em relação às sementes de alta qualidade fisiológica (Carvalho & Toledo, 1978).
Portanto, os efeitos iniciais provocados pela baixa qualidade das sementes, produz plantas menores, com menor área foliar e consequentemente menor acúmulo de matéria seca durante o crescimento inicial das plantas, como constatado por Kolchinski et al. (2006), Höfs et al. (2004a) e Mielezrski et al. (2008b). Essas plantas de menor crescimento permanecem menores até a maturação, apresentando menor área foliar e menor matéria seca no final do ciclo o que consequentemente, afeta o potencial de produtividade dessas plantas, como observado por Kolchinski et al. (2005) e Schuch et al. (2009) em soja e Mielezrski et al. (2008a) em arroz.
Nesse contexto, a diferença inicial no tamanho das plantas não consegue ser recuperada ao longo do crescimento das plantas, persistindo até o final do ciclo, e assim, apresentam menor potencial de rendimento. Estudos mostram que o efeito da baixa qualidade fisiológica das sementes pode resultar em redução da produtividade de grãos em diversas culturas, como verificados em algodão (Mattioni et al., 2012), arroz (Mielezrski et al., 2008a; Höfs et al., 2004b), milho (Mondo et al., 2012), soja (Kolchinski et al., 2005; Schuch et al., 2009) e trigo (Khah, Roberts e Ellis,1989).
A variabilidade entre as plantas relativa à produção de matéria seca e altura das plantas, decorrente da emergência desuniforme, que ocorre ao utilizarem-se sementes de baixa qualidade proporcionaria efeitos competitivos dentro da população de plantas, fazendo com que as plantas de emergência tardia e, portanto, de menor tamanho sofressem efeitos deletérios na competição por recursos de crescimento (Mondo et al., 2012).
Assim, as plantas oriundas de sementes de maior qualidade são mais eficientes na competição por água, luz e nutrientes, em função da emergência precoce e devido ao maior tamanho inicial das plântulas (Merotto Júnior et al., 1999; Schuch et al., 2000; Mondo et al., 2012). Como consequência
19 da variabilidade entre as plantas, a interceptação da radiação fotossinteticamente ativa pelas plantas de emergência tardia acaba diminuindo e a concentração de assimilados no enchimento dos grãos podendo causar reduções no rendimento (Ottman & Welch, 1989).
Em virtude dos resultados contraditórios relativos à persistência do efeito da qualidade fisiológica das sementes no crescimento das plantas, além da carência de estudos relacionando a resposta da qualidade fisiológica das sementes em função do hábito de crescimento das plantas de soja, o presente trabalho teve como objetivo estudar o desempenho de plantas isoladas de soja em função do hábito de crescimento e da qualidade fisiológica das sementes.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado na Área experimental e didática do Departamento de Fitotecnia e no Laboratório de Análise de Sementes do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes da Universidade Federal de Pelotas, situada na latitude 31º52’ S, longitude 52º21’ W e altitude 13 m, durante a safra 2012/13.
Foram utilizadas sementes de soja (Glycine max L. Merril) das cultivares BMX Turbo RR de ciclo superprecoce, pertencente ao grupo de maturação 5.8 e hábito de crescimento indeterminado e da cultivar BMX Ativa RR de ciclo superprecoce, pertencente ao grupo de maturação 5.6 e hábito de crescimento determinado. Para a obtenção dos níveis de qualidade fisiológica para cada cultivar, partiu-se de lotes de maior qualidade fisiológica apresentando germinação de 92% e 91% de vigor para a cultivar BMX Turbo RR e 91% de germinação e 80% de vigor para a cultivar BMX Ativa RR, caracterizados através dos testes de germinação e envelhecimento acelerado, respectivamente, os quais passaram a constituir diretamente os tratamentos considerados de maior qualidade fisiológica.
A obtenção dos lotes de menor qualidade fisiológica foi realizada mediamente o envelhecimento artificial das sementes provenientes de parte dos lotes de maior qualidade fisiológica das duas cultivares. O envelhecimento artificial das sementes da cultivar BMX Turbo RR foi realizado mediante a exposição das mesmas à temperatura de 44ºC durante 48 horas e 100% de
umidade relativa e para a cultivar BMX Ativa RR, as sementes foram expostas à temperatura de 44ºC durante 24 horas e 100% de umidade relativa, sendo os lotes posteriormente secos em estufa à 30ºC por 24 horas. Após o envelhecimento, os lotes passaram a apresentar germinação de 83% e vigor de 71% para a cultivar BMX Turbo RR e 83% de germinação e 53% de vigor para a cultivar BMX Ativa RR, considerados então de menor qualidade fisiológica, apresentando a garantia que todas as sementes passaram pelo processo de envelhecimento e portanto apresentam menor qualidade.
A semeadura dos lotes de maior e menor qualidade fisiológica foi realizada em vasos de dez litros, preenchidos com solo do tipo planossolo pertencente à Unidade de Mapeamento Pelotas (Embrapa, 2013). A adubação e a calagem foram realizadas conforme análise de solo baseada nas recomendações da Comissão de Fertilidade e Química do Solo – RS/SC (2004).
As sementes foram tratadas previamente à semeadura com fungicida (Carbendazim 30g i.a.kg -1 + Thiram 70g i.a.kg-1) e inoculadas com Brandyhizobium japonicum, conforme recomendações dos
fabricantes. Foram semeadas 15 sementes por vaso e posteriormente à emergência foi realizado o desbaste das plântulas de maneira casual, porém de modo que as plântulas ficassem distribuídas de forma equidistante dentro do vaso e permanecendo sete plântulas por vaso.
A partir da data de emergência para cada unidade experimental, foi coletada uma planta por vaso aos 10 DAE (dias após a emergência), 20 DAE, 30 DAE e aos 40 DAE. Para verificar o desempenho inicial de plantas isoladas de soja em função do hábito de crescimento e da qualidade fisiológica das sementes, os seguintes parâmetros foram avaliados:
Altura das plantas (ALT): determinada do nível do solo até a extremidade superior das plantas, com auxílio de uma fita métrica e expressa em centímetros (cm).
Número de folhas (NF): obtido através da contagem direta do número de folhas totalmente expandidas por ocasião das épocas de avaliação. O número de folhas foi expresso em número de folhas por planta (nºf planta-1).
Área foliar (AF): determinada com medidor de área Licor modelo LI-3100 e os resultados expressos em centímetro quadrado por planta (cm2 planta-1).
21 Matéria seca da parte aérea (MSPA): a parte aérea da planta foi acondicionada em envelopes de papel pardo e submetidas à secagem em estufa de ventilação forçada sob temperatura de 70 °C, por 72 horas. Os resultados foram expressos em gramas por planta (g planta-1).
A fim de verificar o efeito do hábito de crescimento e da qualidade fisiológica das sementes sobre as características morfológicas, componentes do rendimento e produtividade de grãos de plantas isoladas de soja, foram coletadas três plantas de cada unidade experimental na maturação de colheita, e os parâmetros avaliados foram:
Altura das plantas na colheita (AC): determinada do nível do solo até a extremidade apical das plantas, com auxílio de fita métrica e expressa em centímetros (cm).
Diâmetro do caule (DC): determinado com auxílio de um paquímetro ao nível do solo, sendo o resultado expresso em milímetros (mm).
Altura de inserção da primeira vagem (AIPV): determinada a partir do nível do solo até a inserção da primeira vagem, com auxílio de fita métrica e expressa em centímetros (cm).
Número de ramificações laterais (NR): determinada a partir da contagem direta dos ramos laterais inseridos no caule principal.
Número de vagens por planta (NVP): determinada pela contagem direta do número total de vagens formadas na planta.
Número de sementes por planta (NSP): determinada pela contagem direta do número total de sementes formadas nas vagens da planta.
Peso de mil sementes (PMS): obtido por meio da pesagem de oito repetições de 100 sementes, conforme as recomendações das Regras para Análise de Sementes (Brasil, 2009) e expresso em gramas (g).
Produtividade por planta (PROD): obtido pela pesagem do total de sementes produzidas em cada planta e corrigido para 13% de umidade. Os resultados foram expressos em gramas (g).
O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com 10 blocos em esquema fatorial 2 X 2 (dois hábitos de crescimento e dois níveis de qualidade fisiológica das sementes), sendo
cada bloco composto por 10 observações para as análises de crescimento inicial e 30 observações para as análises de características agronômicas, dos componentes do rendimento e do rendimento de grãos. Os dados foram submetidos à análise de variância, sendo as médias comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados obtidos evidenciam a ausência de interação entre hábito de crescimento e qualidade fisiológica das sementes em parâmetros do crescimento inicial de plantas de soja até os 40 dias após a emergência. Isso demonstra que o efeito da qualidade fisiológica das sementes no desempenho agronômico das plantas em campo não se altera com o hábito de crescimento da planta. Aos 10 DAE (Tabela 1), as plantas provenientes de sementes de maior qualidade fisiológica apresentaram altura, área foliar e matéria seca superiores às plantas provenientes de sementes de menor qualidade fisiológica, em ambos os hábitos de crescimento. No entanto, não houve diferença significativa no número de folhas entre os níveis de qualidade fisiológica para ambos os hábitos de crescimento. Desempenho superior das plantas decorrente da utilização de sementes de maior qualidade fisiológica sobre a altura das plantas, área foliar e acúmulo de matéria seca, também foram observados por outros autores (Vanzolini & Carvalho, 2002; Höfs et al., 2004a; Mattioni et al., 2012). Observa-se na Tabela 1, que plantas de hábito de crescimento indeterminado apresentaram desempenho superior para altura, e área foliar aos 10 DAE, e inferior para o número de folhas, comparativamente às plantas de hábito de crescimento determinado, independentemente do nível de qualidade fisiológica das sementes, porém, não houve diferença significativa no acúmulo de matéria seca entre os hábitos de crescimento.
A qualidade fisiológica das sementes influenciou positivamente o crescimento das plantas aos 20 e 30 DAE, fato constatado igualmente entre os hábitos de crescimento indeterminado e determinado (Tabela 1).
23
Tabela 1 – Altura da planta (ALT), Número de folhas (NF), Área Foliar (AF) e Matéria seca (MSPA) de plantas de soja aos 10 dias após a emergência (DAE), 20DAE, 30DAE e 40DAE, em função do hábito de crescimento e da qualidade fisiológica das sementes, Pelotas, RS.
*Médias seguidas pela mesma letra minúscula na coluna e maiúscula na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
ns valores não significativos.
** HCI: Hábito de crescimento indeterminado. *** HCD: Hábito de crescimento determinado.
Variável Hábito crescimento
10 DAE 20 DAE 30 DAE 40 DAE
Qualidade Fisiológica
Maior Menor Média Maior Menor Média Maior Menor Média Maior Menor Média
ALT (cm) HCI** 16,0 14,77 15,38 a 24,90 21,20 23,05 a 27,77 22,92 25,35 a 40,06 38,93 39,49 a HCD*** 12,57 12,21 12,39 b 21,48 18,94 20,21 b 25,83 22,03 23,93 b 36,77 35,78 36,28 b Média 14,29 A* 13,49 B 23,19 A 20,07 B 26,80 A 22,48 B 38,41 ns 37,35 CV (%) 6,03 4,89 8,59 4,52 NF (nºf planta-1) HCI 5,0 5,0 5,0 b 8,60 7,90 8,25 b 17,10 15,10 16,10 ns 19,3 18,8 19,05 ns HD 5,40 5,40 5,40 a 11,70 10,30 11,0 a 16,30 13,30 14,80 18,1 18 18,05 Média 5,20 ns 5,20 10,15 A 9,10 B 16,70 A 14,20 B 18,70 ns 18,40 CV (%) 10,07 11,81 13,54 12,35 AF (cm2 planta-1) HCI 66,68 51,77 59,23 a 134,80 98,06 116,43 a 236,39 159,09 197,74 a 363,06 301,43 332,24 a HCD 53,59 47,30 50,44 b 97,67 84,69 91,18 b 160,11 109,81 134,96 b 254,72 222,94 238,83 b Média 60,14 A 49,53 B 116,24 A 91,37 B 198,25 A 134,45 B 308,89 A 262,19 B CV (%) 9,96 9,04 9,06 9,68 MSPA (g planta-1) HCI 0,34 0,310 0,33 ns 1,02 0,74 0,88 a 1,82 1,06 1,44 a 2,68 2,56 2,62 a HCD 0,33 0,300 0,33 0,84 0,65 0,74 b 1,26 0,71 0,99 b 2,03 1,87 1,95 b Média 0,34 A 0,31 B 0,93 A 0,69 B 1,54 A 0,89 B 2,35 ns 2,22 CV (%) 14,5 12,14 13,33 18,43
O desempenho superior das plantas decorrente da utilização de sementes de maior qualidade fisiológica ocorre devido a maior habilidade de transformação das reservas armazenadas nos cotilédones e incorporação pelo eixo embrionário, resultando em maior tamanho inicial das plantas, o que consequentemente proporciona maiores taxas de crescimento da cultura (Dan et al., 1987; Schuch et al., 1999; Kolchinski et al., 2006).
Aos 20 e 30 DAE, as plantas de hábito de crescimento indeterminado apresentaram altura, área foliar e matéria seca superiores às plantas de hábito de crescimento determinado. Plantas de hábito de crescimento determinado aos 20 DAE apresentaram maior número de folhas que as plantas de hábito de crescimento indeterminado. Porém, aos 30 DAE ambas não diferiram quanto ao número de folhas.
Contudo, o efeito da qualidade fisiológica das sementes no crescimento inicial das plantas apresentou o mesmo comportamento entre os hábitos de crescimento. O efeito positivo da maior qualidade fisiológica das sementes não foi observado na altura, número de folhas e matéria seca das plantas aos 40 DAE para ambos os hábitos de crescimento (Tabela 1). Porém, as plantas provenientes de sementes de maior qualidade fisiológica apresentaram área foliar superior às plantas oriundas de sementes de menor qualidade fisiológica.
No presente estudo, as diferenças de área foliar entre os níveis de qualidade fisiológica se mantiveram durante o período de avaliação (Tabela 1), que ocorreu desde os 10 DAE até os 40 DAE. Ao final do período de avaliação, as plantas oriundas de sementes de maior qualidade apresentaram 15% a mais em área foliar em comparação as plantas oriundas de sementes de menor qualidade. Esse acréscimo em área foliar com a utilização de sementes de maior qualidade fisiológica, considerando uma lavoura com população de 300 mil plantas por hectare, representaria uma diferença de 1.401 metros quadrados por hectare, a qual é indicativa de maior produtividade de grãos, pois a
25 fotossíntese realizada pelas plantas depende da interceptação da energia luminosa pelo dossel e da sua conversão em energia química. Segundo Favarin et al. (2002), a eficiência do processo fotossintético depende da taxa de fotossíntese por unidade de área foliar e da interceptação da radiação solar, as quais são influenciadas pela arquitetura do dossel e pela dimensão do sistema fotoassimilador.
Portanto, a área foliar de uma planta é base do rendimento potencial da cultura, assim a utilização de sementes de maior qualidade proporciona incrementos em área foliar e consequentemente em produtividade de grãos.
A qualidade fisiológica de sementes afetou da mesma forma o crescimento inicial das plantas dos dois hábitos de crescimento (Tabela 1). Porém, as plantas de hábito de crescimento indeterminado apresentaram maior altura, área foliar e matéria seca aos 40 DAE, contudo não diferiram quanto ao número de folhas.
Portanto, a utilização de sementes de maior qualidade fisiológica promove maior crescimento inicial das plantas, maior área foliar e consequentemente maior acúmulo de matéria seca, fazendo com que o estabelecimento das plantas ocorra de forma mais rápida. Além disso, o efeito positivo da qualidade fisiológica das sementes no crescimento inicial das plantas independe do hábito de crescimento da planta.
O desempenho superior das plantas de hábito de crescimento indeterminado em comparação às plantas de hábito de crescimento determinado, de maneira geral, ocorreu devido ao maior crescimento inicial das plantas, o que promoveu vantagem competitiva no aproveitamento dos recursos do ambiente, promovendo maior alocação de assimilados nos grãos, o que determinou maior produção de matéria seca por planta. Isso provavelmente ocorreu porque as plantas de hábito de crescimento indeterminado (BMX Turbo RR) apresentaram maior capacidade de crescimento, devido às características intrínsecas a esse hábito de crescimento de formação de um maior número de nós e
consequentemente maior número de folhas em relação às de hábito de crescimento determinado (BMX Ativa RR), indicando que em condições desfavoráveis como menor qualidade das sementes, as plantas de hábito indeterminado apresentam maior capacidade de enfrentar essas condições do que as plantas de hábito determinado.
Os resultados obtidos permitem constatar que a qualidade fisiológica das sementes influenciou a altura das plantas na colheita e a altura de inserção da primeira vagem, para os dois hábitos de crescimento, determinado e indeterminado (Tabela 2). As sementes de maior qualidade fisiológica produziram plantas mais altas do que as sementes de menor qualidade fisiológica e com maior altura de inserção da primeira vagem. Resultados similares foram obtidos por Silva et al. (2013), onde as plantas originadas de sementes vigorosas apresentaram maior estatura na colheita em relação às plantas originadas de sementes de baixo vigor. No entanto, Vanzoline e Carvalho (2002) estudando o comportamento de plantas de soja em função da qualidade de sementes não observaram diferença significativa na altura de inserção da primeira vagem em função da qualidade fisiológica de sementes.
Porém, segundo Sediyama et al. (1985), a altura de inserção da primeira vagem apresenta correlação positiva com a estatura da planta, portanto, como a maior qualidade fisiológica das sementes produziu plantas com maior altura, era esperado também que as plantas originadas de sementes de elevada qualidade fisiológica apresentassem maior altura de inserção da primeira vagem, resultados observados no presente trabalho.
Plantas de hábito de crescimento indeterminado apresentaram maior altura na colheita e altura de inserção da primeira vagem em comparação às plantas de hábito de crescimento determinado, para ambos os níveis de qualidade fisiológica das sementes. Além disso, observou-se maior número de ramificações laterais para as mesmas.
27 Tabela 2 – Altura da planta na colheita (AC), Altura de inserção da primeira vagem (AIPV), diâmetro do caule (DC), número de ramos laterais (NR), número de vagens por planta (NVP), número de sementes por planta (NSP), peso de mil sementes (PMS) e produtividade por planta (PROD) de plantas de soja da cultivar BMX potência RR, em função do hábito de crescimento e da qualidade fisiológica das sementes, Pelotas, RS.
*Médias seguidas pela mesma letra minúscula na coluna e maiúscula na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
ns valores não significativos.
** HCI: Hábito de crescimento indeterminado. *** HCD: Hábito de crescimento determinado.
Variável Hábito de crescimento
Qualidade Fisiológica
Maior Menor Média
AC (cm) HCI** 55,74 52,42 54,08 a HCD*** 36,13 33,02 34,58 b Média 45,94*A 42,72 B CV (%) 6,62 AIPV (cm) HCI 12,67 12 12,13 a HCD 10,75 9,90 10,32 b Média 11,71 A 10,74 B CV (%) 13,06 DC (mm) HCI 10,38 10,59 10,48 ns HCD 9,91 10,31 10,11 Média 10,14 ns 10,45 CV (%) 8,4 NR (n) HCI 6,30 5,40 5,85 a HCD 4,30 3,80 4,05 b Média 5,30 A 4,60 B CV (%) 10,86 NVP (n) HCI 48,57 42,23 45,40 ns HCD 47,75 40,62 44,18 Média 48,16 A 41,42 B CV (%) 10,79 NSP (n) HCI 115,38 101,00 108,19 ns HCD 110,51 93,68 102,09 Média 112,95 A 97,34 B CV (%) 10,42 PMS (g) HCI 198,17 193,80 195,98 a HCD 188,72 186,97 187,84 b Média 193,44 ns 190,39 CV (%) 5,36 PROD (g pl-1) HCI 22,56 19,61 21,08 a HCD 19,75 17,49 18,62 b Média 21,15 A 18,55 B CV (%) 14,28
O diâmetro do caule (Tabela 2) não foi afetado pela qualidade fisiológica das sementes. Porém, resultados divergentes foram verificados por Schuch et al. (2009), que trabalhando com plantas isoladas de soja observaram diferença no diâmetro do caule entre os níveis de vigor das sementes.
Com relação ao número de ramificações (Tabela 2), verifica-se que plantas oriundas de menor qualidade fisiológica apresentaram significativamente menor número de ramificações que as plantas oriundas de maior qualidade fisiológica. Esses resultados confirmam aqueles obtidos por Silva et al. (2013), que atribuíram a superioridade a melhor utilização de recursos do meio, o que contribui para um maior crescimento e desenvolvimento da planta.
O número de vagens por planta e o número de sementes por planta (Tabela 2) foram significativamente superiores em plantas originadas de sementes de maior qualidade fisiológica do que em plantas oriundas de sementes de menor qualidade fisiológica (Tabela 2). Trabalhando com soja, Kolchinski et al. (2005) e Silva el at. (2013) também verificaram desempenho superior em função do vigor das sementes e atribuem o maior rendimento das plantas oriundas das sementes de alto vigor, principalmente, ao maior número de vagens por planta.
Não foi observada diferença significativa no peso de mil sementes (Tabela 2) em função da qualidade fisiológica das sementes, corroborando com os resultados obtidos por Kolchinski et al. (2005) em soja, Melo et al. (2006) em arroz e Mondo et al. (2012) em milho. Isso provavelmente reflete as condições ambientais favoráveis durante o período de enchimento de grãos, e dessa forma não influenciou a ocorrência de diferenças entre os níveis de qualidade fisiológica das sementes.
Em relação à produtividade (Tabela 2), constatou-se diferença significativa entre os níveis de qualidade fisiológica das sementes. As plantas oriundas de sementes de maior
29 qualidade fisiológica apresentam acréscimo de 12% na produtividade em comparação às plantas oriundas de menor qualidade fisiológica, sendo determinado pelo componente número de vagens por planta, já que os demais parâmetros do rendimento não apresentaram diferença significativa entre os níveis de qualidade fisiológica.
Efeitos da qualidade fisiológica das sementes no rendimento de grãos em soja também foram observados em diferentes culturas. Em arroz, Mielezrski et al. (2008a) constataram aumento de 20% na produtividade através do uso de sementes de alto vigor. Comportamento similar foi verificado por Silva et al. (2013) em plantas isoladas de soja, onde as plantas provenientes de sementes de alta qualidade fisiológica apresentaram maior número de vagens por planta e rendimento de grãos.
A produtividade das plantas de hábito de crescimento indeterminado foi superior às plantas de hábito de crescimento determinado. O principal fator que contribuiu para essa diferença foi o peso de mil sementes (Tabela 2). Dessa maneira, foi possível verificar a influência do vigor das sementes nos componentes do rendimento de plantas de hábito de crescimento indeterminado e determinado, observando que a utilização de sementes de maior qualidade fisiológica contribui para a obtenção de altas produtividades.
Observa-se que ao final do ciclo da cultura (Tabela 2), as plantas originadas de sementes de maior qualidade fisiológica apresentaram maior altura, formação de ramos e maior número de sementes do que as plantas originadas de sementes de menor qualidade fisiológica, com reflexos no rendimento da cultura. Esse comportamento indica a persistência do efeito do vigor das sementes no desempenho das plantas durante todo o ciclo da cultura. Avaliando o efeito do vigor das sementes de soja no desenvolvimento da cultura, Scheeren et al. (2010) também observaram crescimento inicial superior das plantas oriundas de sementes de maior qualidade fisiológica aos 21 e 75 dias após a semeadura e persistência da superioridade em função do vigor das sementes até o final
do ciclo da cultura, onde o maior vigor de sementes proporcionou maior rendimento de grãos.
CONCLUSÕES
Plantas de soja oriundas de sementes de maior qualidade fisiológica apresentam crescimento inicial superior que persiste até o final do ciclo, resultando em rendimento de grãos 12 % superior;
Plantas de soja pertencentes a hábito de crescimento determinado e indeterminado respondem de maneira similar ao efeito da qualidade fisiológica das sementes.
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1Eng. Agr. MSc, Doutoranda em Ciência e Tecnologia de Sementes, , Departamento de Fitotecnia,
Faculdade de Agronomia “Eliseu Maciel”, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas- RS. E-mail: danielliolsen@yahoo.com.br.
2Eng. Agrônomo, Dr., Professor, Departamento de Fitotecnia, Faculdade de Agronomia “Eliseu Maciel”,
Universidade Federal de Pelotas, Pelotas- RS. E-mail: lobs@ufpel.edu.br.
3Eng. Agrônomo, PhD., Professor, Departamento de Fitotecnia, Faculdade de Agronomia “Eliseu Maciel”,
Universidade Federal de Pelotas, Pelotas- RS. E-mail: silmar@seednews.inf.br.
4Eng. Agrônomo, Dr., Professor, Departamento de Matemática e Estatística/Instituto de Física e
Matemática, Faculdade de Agronomia “Eliseu Maciel”, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas- RS. E-mail: willian.barros@ufpel.edu.br.
* Artigo sob as normas da Revista de Ciências Agrárias (Belém)
ARTIGO II
Variabilidade de plantas de soja e em função da qualidade fisiológica das sementes
Danielli Olsen1; Luis Osmar Braga Schuch2; Silmar Teichert Peske3; Willian Silva
Barros4
Resumo – O trabalho objetivou avaliar a variabilidade entre plantas isoladas de soja em função da qualidade fisiológica das sementes. Foram utilizadas sementes de soja da cultivar BMX Potência RR de lotes de alta e baixa qualidade fisiológica das sementes. Para a obtenção dos níveis de qualidade fisiológica partiu-se de um lote de alta qualidade fisiológica apresentando germinação de 90% e 87% de vigor. O lote de baixa qualidade fisiológica foi obtido através do envelhecimento artificial das sementes de parte do lote de alta qualidade fisiológica e passaram a apresentar germinação de 81% e vigor de 65%. As sementes foram semeadas em vasos para avaliação do desempenho individual de acordo com o nível de qualidade fisiológica. Foram coletadas plantas aos 10, 20, 30 e 40 dias após a emergência para a avaliação da variabilidade entre plantas no crescimento inicial e os parâmetros avaliados foram: altura da planta, altura da haste, número de folhas, área foliar e matéria seca. As características morfológicas e componentes do rendimento de plantas isoladas de soja foram determinadas através da avaliação da altura das plantas na colheita, diâmetro do caule, altura de inserção da primeira vagem, número de ramos, número de vagens por planta, número de sementes por planta, peso de mil
sementes e rendimento por planta. Sementes de alta qualidade fisiológica formaram plantas mais uniformes entre si e apresentaram maior crescimento inicial até os 40 dias após a emergência. A utilização de sementes de elevada qualidade fisiológica proporciona produtividade superior a 8% em relação à utilização de sementes de baixa qualidade fisiológica e maior uniformidade entre as plantas.
Termos para indexação: Glycine max, crescimento inicial, vigor, componentes do rendimento.
Variability of soybean plants in relation to physiological seed quality
Abstract – The work aimed to evaluate the variability between individual plants of soybean in relation to physiological seed quality. Soybean seeds were used BMX Potência RR cultivars of lots of greater and less physiological seed quality. To obtain the physiological quality levels it started with a lot of greater quality physiological presenting germination of 90% and 87% of vigor. The lot of less physiological quality was obtained through artificial aging of seeds of greater quality physiological lot and started to present 81% germination and vigor of 65%. The seeds were sown in pots for evaluation of individual performance according to the level of physiological seed quality. Plants were harvested at 10, 20, 30 and 40 days after emergence to assess the variability between plants in the early growth and the parameters evaluated were: plant height, stem height, leaf number, leaf area and dry matter. The morphological characteristics and yield components of isolated soy plants were determined by evaluating the plant height at harvest, stem diameter, height of first pod, number of branches, number of pods per plant, number of seeds per plant, thousand seed weight and yield per plant. Greater physiological seed quality formed more uniform plants with each other and had higher initial growth up to 40 days after emergence. The use of greater physiological seed quality provides seeds of greater than 8% compared to the use of less physiological seed quality, and increased uniformity among plants.
Index terms: Glycine max, initial growth, vigor, yield components.
1. Introdução
A soja (Glycine max (L.) Merrill) é uma planta pertencente à família Fabaceae, considerada uma das mais importantes culturas agrícolas em todo o mundo. A cultura
