Tolerância à seca de genótipos de trigo utilizando agentes indutores de estresse no processo de seleção

Com o objetivo de selecionar genótipos de trigo tolerantes à seca, por meio da indução de déficit hídrico por diferentes agentes osmóticos, sementes e embriões imaturos de oito genótipos foram submetidos a diferentes gradientes osmóticos e avaliados quanto ao comprimento da parte aérea e da raiz principal e à produção de biomassa total. As sementes foram submetidas aos agentes polietilenoglicol-6000 e manitol, em sete gradientes osmóticos, e avaliadas após dez dias. Os embriões foram cultivados em meio macrobatata, suplementado com PEG 6000, manitol e maltose nas concentrações de 10, 20 e 30%, além do controle, e avaliados após 30 dias de incubação. O delineamento foi inteiramente casualizado e os dados foram submetidos à análise de regressão, utilizando-se o teste "t", para comparar os valores de Beta, e análise de variância, com teste de médias pelo teste "t". Houve efeito do estresse hídrico em todos os genótipos testados para as plântulas oriundas de sementes, com interação significativa entre agente e cultivar e efeito negativo maior para PEG 6000. Os genótipos BH 1146 e Ocepar 14 apresentaram maior tolerância à seca, redução média no crescimento, na presença dos agentes estressantes, de 58 e 62%, respectivamente. Em contraste, o Aliança foi o mais sensível, com redução média de 92%. Para as plântulas oriundas de embriões imaturos, o genótipo BH 1146 também apresentou relativa tolerância; já o Ocepar 14 e Aliança foram altamente sensíveis. Porém, estes genótipos também apresentaram baixo desempenho no meio sem a presença dos agentes estressantes, podendo o efeito negativo estar condicionado ao cultivo in vitro.

Influence of nitrogen fertilization and green manure on the economic feasibility of no-tilled wheat in the Cerrado

The search for higher profitability in wheat crop with cost reduction technologies that may promote sustainability is an important matter in Brazilian agriculture. This study evaluated the profitability of no-tilled wheat, reducing nitrogen topdressing doses with the cultivation of green manure before the wheat crop. The experiment was carried out in Selvíria (MS), Brazil, in 2009/10. The experiment was arranged in a randomized block design with 36 treatments in splitplots and four replicates. The plots were formed by six types of green manure: Cajanus cajan L. BRS Mandarin, Crotalaria juncea L., Pennisetum americanum L. BRS 1501, fallow area and mixed cropping of Pennisetum americanum L. + Cajanus cajan L. and Pennisetum americanum L. + crotalaria which provided straw for no-tilled wheat in the winter, following the rice crop in the summer. The subplots were formed by six levels of topdressing nitrogen (0, 25, 50, 75, 100 and 125 kg N ha-1) using urea as a nitrogen source. The wheat grown after green manure in the previous winter crop, with no nitrogen topdressing and a rate of 25 kg ha-1 N, had more frequently production costs above the gross income. Wheat production cost after the mixed cropping Pennisetum americanum L. + Cajanus cajan L. and Pennisetum americanum L. + Crotalaria juncea L. from the previous winter crop, combined with nitrogen rates of 50 and 75 kg N ha-1, provided better profitability compared with the other green manures evaluated.

Urease inhibitor (NBPT) and efficiency of single or split application of urea in wheat crop

NBPT (N-(n-butyl) thiophosphoric triamide), a urease inhibitor, has been reported as one of the most promising compounds to maximize urea nitrogen use in agricultural systems. The objective of this study was to evaluate the performance of irrigated wheat fertilized with urea or urea + NBPT as single or split application. The experiment was conducted from June to October 2006 in Viçosa, MG, Brazil. The experimental design followed a 2×2 factorial scheme, in which urea or urea + NBPT were combined with two modes of application: full dose at sowing (60kg ha-1) or split (20kg ha-1 at sowing + 40kg ha-1 as topdressing at tillering), in randomized blocks with ten replications. The split application of nitrogen fertilization does not improve the yield wheat under used conditions. The use of urease inhibitor improves the grain yield of wheat crop when urea is applied in topdressing at tillering, but its use does not promote difference when urea is applied in the furrow at planting.

Characterization of heat tolerance in wheat cultivars and effects on production components

Abstract: There is a need for heat tolerant wheat cultivars adapted to the expansion of cultivation areas in warmer regions due to the high demand of this cereal for human consumption. The objective of this study was to evaluate the effect of high temperatures on grain yield and yield components of wheat and characterize heat tolerant wheat genotypes at different development stages. The genotypes were evaluated in the field with and without heat stress. High temperatures reduced the number of spikelets per spike (21%), number of grains per spike (39%), number of grains per spikelet (23%), 1000-grain weight (27%) and grain yield (79%). Cultivars MGS 1 Aliança, Embrapa 42, IAC 24-Tucuruí and IAC 364-Tucuruí III are the most tolerant to heat stress between the stages double ridge and terminal spikelet; MGS 1 Aliança, BRS 264, IAC 24-Tucuruí, IAC 364-Tucuruí III and VI 98053, between meiosis and anthesis; and BRS 254, IAC-24-Tucuruí, IAC-364-Tucuruí III and VI 98053, between anthesis and physiological maturity. High temperatures reduce grain yield and yield components. The number of grains per spike is the most reduced component under heat stress. The genotypes differed in tolerance to heat stress in different developmental stages.

Seleção de genótipos de trigo para rendimento de grãos e qualidade de panificação em ensaios multiambientes

O objetivo deste estudo foi selecionar linhagens de trigo para qualidade de panificação e para rendimento de grãos (RG), em ensaios multiambientes, e identificar ambientes de teste ideais para a seleção. Foram avaliados 39 genótipos de trigo, sendo 18 linhagens e nove cultivares testemunhas, em 2010, e 11 linhagens e quatro cultivares testemunhas, em 2011, no Estado do Paraná. Algumas linhagens e locais não foram repetidos entre os dois anos. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com três repetições. A metodologia, em gráfico biplot GGE (Genotype and Genotype-by-Environment), foi utilizada para a avaliação de genótipos e ambientes de teste. Na safra 2010, os locais de Nova Fátima, Pitangueiras e Ventania foram discriminantes (maximizaram a expressão do RG e diferenciação entre genótipos) e representativos do conjunto de ambientes avaliados. Em 2011, Rolândia e Astorga destacaram-se como ambientes ideais para seleção simultânea para RG e qualidade de panificação. As linhagens BIO-08528 e BIO-08228 foram classificadas como genótipos ideais para o RG e a concentração proteica dos grãos (CPG), respectivamente. Na safra 2011, as linhagens BIO-10161 e BIO-10141 foram superiores para RG e para qualidade de panificação, respectivamente. O teste de sedimentação SDS e a CPG correlacionaram-se entre si (r = 0,61**) e foram moderadamente associados com a força de glúten (r = 0,49** e 0,74**), indicando que podem ser utilizados na seleção indireta para qualidade de panificação.

Effects of growth reducer and nitrogen fertilization on morphological variables, SPAD index, interception of radiation and productivity of wheat

ABSTRACT The objective of this study was to evaluate the effect of growth reducer and nitrogen fertilization on morphological variables, SPAD index, radiation interception, and grain yield of three cultivars of wheat. The experimental design was a randomized block in factorial scheme 3x5x2, with three cultivars (Mestre, Iguaçú and Itaipú), five nitrogen doses (0, 40, 80, 120, 160 Kg ha-1), and application or no application of a growth reducer, with three replications. The following characteristics were evaluated: plant height, SPAD index, leaf area index (LAI), Global Radiation Interception (GRI) and grain yield. The Tukey test (p < 0.05) was used for the comparison between the means of cultivar and growth reducer factors, and for a regression analysis to evaluate N levels. Increasing the dose of nitrogen promotes an increase in LAI of plants of wheat crops differently among cultivars, which leads to a greater degree of global radiation interception. At doses higher or equal to 120 Kg ha-1 of nitrogen, there are significant differences in grain yield between treatments with and without the application of the growth reducer. The significant interaction between growth reducer and nitrogen dose, showed that applications of growth reducer increase the GRI at doses above and below 80 Kg ha-1 of nitrogen. Nitrogen rates of 138 and 109 Kg ha-1 are responsible for maximum grain yields of wheat, which is 4235 and 3787 Kg ha-1 with and without the use of growth reducer, respectively.

Regulador de crescimento em plantas de trigo: reflexos sobre o desenvolvimento vegetativo, rendimento e qualidade de grãos

RESUMO Reguladores de crescimento podem ser utilizados com o intuito de evitar o acamamento do trigo, porém, podem apresentar outros benefícios, em função da melhoria da interceptação de luz e da realocação de carbono. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do regulador de crescimento (trinexapac-etil) sobre o desenvolvimento vegetativo, os componentes da produção e a qualidade de grãos de dois cultivares de trigo distintos em relação à susceptibilidade ao acamamento. Um experimento foi realizado em casa de vegetação e outro a campo. No experimento em casa de vegetação, foram avaliadas as variáveis de desenvolvimento vegetativo (estatura de planta, relação entre raiz e parte aérea, áreas foliares unitária e total, comprimento e matéria seca de raízes) em plantas de trigo, com e sem a aplicação de trinexapac-etil, em estádio de primeiro nó visível e segundo nó perceptível. A campo foram avaliadas variáveis de desenvolvimento vegetativo (clorofila, estatura e área foliar), rendimento (número de espigas, massa de mil grãos e produtividade) e qualidade (massa do hectolitro e conteúdo de proteína), em plantas de trigo com variações de aplicação de trinexapac-etil (testemunha sem aplicação, perfilhamento e primeiro nó visível e segundo perceptível). O regulador de crescimento trinexapac-etil aumenta a relação entre raiz e parte aérea do cultivar Mirante e a produtividade dos cultivares Quartzo e Mirante. Porém, não interfere na qualidade de grãos desses cultivares.

Avaliação do cádmio dos solos disponível para as plantas

Dissertação apresentada à Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia, para cumprimentos dos requisitos necessários à obtenção do grau de Doutor em Ciências do Ambiente

Study of salt stress tolerance in spelt

World population is increasing at an alarming rate while food productivity is decreasing due to the effect of various abiotic stresses. Soil salinity is one of the most important abiotic stress and a limiting factor for worldwide plant production. In addition to its important effects on yield, salt stress affects numerous cellular activities, including cell wall composition, photosynthesis, protein synthesis, ions and organic solutes. Up to 20% of the irrigated arable land in arid and semiarid regions is already salt affected and is still expanding. Improving salt tolerant varieties is of major importance, and efforts should be focused on finding adaptive mechanisms which are involved in salinity tolerance. In this study, several spelt wheat (Triticum aestivum var. Spelta) genotypes and one cultivar of modern bread wheat were used to screen them for salt tolerance. Spelt is an old-European cereal crop currently attracting renewed interest as a food grain because it is said to be harder than wheat and requires less fertilizer. Spelt wheat is also becoming very attractive genetic source by plant breeders due to its wide adaptation ability to various stressful conditions such as soil salinity. In this study morphological parameters (e.g., leaf appearance; shoot elongation), dry matter production, mineral nutrients (especially Na and K), and activity of antioxidative enzymes were measured to select superior genotypes of spelt for salt tolerance. The results showed that Spelt genotype Sp41 is a salt sensitive genotype and genotypes Sp69, Sp96 and Sp912 are good candidates for salt tolerant genotypes.

Eficiência de vários adubos fosfatados: I. efeito imediato

Foram comparados diversos adubos fosfatados, tais como superfosfato simples, superfosfato concentrado, fosforita de Olinda, termofosíato, polifosfato de amônio, fosfato diamônico (DAP), metafosfato de potássio e metafosfato de cálcio, em duas unidades de solos, um regossol e um latossol. O experimento foi realizado em casa de vegetação com trigo (Triticum aestivum). Considerando o peso da matéria seca e a concentração do fósforo nas plantas, verificou-se que os adubos superfosfato concentrado, polifosfato de ainônio e DAP deram melhores resultados no regossol, enquanto que no latossol destacaram-se os adubos polifosfato de amônio, DAP e o metafosfato de potássio.

Interplay between wheat cultivars, biocontrol pseudomonads, and soil.

There is a significant potential to improve the plant-beneficial effects of root-colonizing pseudomonads by breeding wheat genotypes with a greater capacity to sustain interactions with these bacteria. However, the interaction between pseudomonads and crop plants at the cultivar level, as well as the conditions which favor the accumulation of beneficial microorganisms in the wheat rhizosphere, is largely unknown. Therefore, we characterized the three Swiss winter wheat (Triticum aestivum) cultivars Arina, Zinal, and Cimetta for their ability to accumulate naturally occurring plant-beneficial pseudomonads in the rhizosphere. Cultivar performance was measured also by the ability to select for specific genotypes of 2,4-diacetylphloroglucinol (DAPG) producers in two different soils. Cultivar-specific differences were found; however, these were strongly influenced by the soil type. Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) analysis of fragments of the DAPG biosynthetic gene phlD amplified from natural Pseudomonas rhizosphere populations revealed that phlD diversity substantially varied between the two soils and that there was a cultivar-specific accumulation of certain phlD genotypes in one soil but not in the other. Furthermore, the three cultivars were tested for their ability to benefit from Pseudomonas inoculants. Interestingly, Arina, which was best protected against Pythium ultimum infection by inoculation with Pseudomonas fluorescens biocontrol strain CHA0, was the cultivar which profited the least from the bacterial inoculant in terms of plant growth promotion in the absence of the pathogen. Knowledge gained of the interactions between wheat cultivars, beneficial pseudomonads, and soil types allows us to optimize cultivar-soil combinations for the promotion of growth through beneficial pseudomonads. Additionally, this information can be implemented by breeders into a new and unique breeding strategy for low-input and organic conditions.

On the cellular site of two-pore channel TPC1 action in the Poaceae.

The slow vacuolar (SV) channel has been characterized in different dicots by patch-clamp recordings. This channel represents the major cation conductance of the largest organelle in most plant cells. Studies with the tpc1-2 mutant of the model dicot plant Arabidopsis thaliana identified the SV channel as the product of the TPC1 gene. By contrast, research on rice and wheat TPC1 suggested that the monocot gene encodes a plasma membrane calcium-permeable channel. To explore the site of action of grass TPC1 channels, we expressed OsTPC1 from rice (Oryza sativa) and TaTPC1 from wheat (Triticum aestivum) in the background of the Arabidopsis tpc1-2 mutant. Cross-species tpc1 complementation and patch-clamping of vacuoles using Arabidopsis and rice tpc1 null mutants documented that both monocot TPC1 genes were capable of rescuing the SV channel deficit. Vacuoles from wild-type rice but not the tpc1 loss-of-function mutant harbor SV channels exhibiting the hallmark properties of dicot TPC1/SV channels. When expressed in human embryonic kidney (HEK293) cells OsTPC1 was targeted to Lysotracker-Red-positive organelles. The finding that the rice TPC1, just like those from the model plant Arabidopsis and even animal cells, is localized and active in lyso-vacuolar membranes associates this cation channel species with endomembrane function.

Sistemas de cultivo e características do solo afetando a estabilidade de agregados

Em um Latossolo Roxo de Santo Ângelo (RS), e em um Podzólico Vermelho-Escuro de Eldorado do Sul (RS), ambos com textura argilosa, submetidos o primeiro à exploração com cultivo convencional de trigo (Triticum aestivum L.) e soja (Glycine max L.) e sob setária (Setaria anceps L.), e o segundo à exploração com capim-pangola (Digitaria decumbens L.), siratro (Macroptilium atropurpureum L.), plantio direto com aveia (Avena bizantina L.)/milho (Zea mays L.) e área sem vegetação, foi realizado o presente trabalho durante a safra de verão (1990/1991), com o objetivo de avaliar a estabilidade e a agregação do solo sob diferentes sistemas de cultivo. Constatou-se, nessa avaliação, que as gramíneas perenes por meio do seu sistema radicular tiveram grande efeito na agregação e estabilidade dos agregados do solo e que os teores de carbono orgânico, de ferro e alumínio-oxalato, argila e grau de dispersão tiveram também efeitos na agregação do solo, porém insuficientes para explicar as variações entre o diâmetro médio ponderado dos agregados sob os diferentes sistemas de cultivo.

Resposta da produtividade de grãos e outras características agronômicas do trigo EMBRAPA-22 irrigado ao nitrogênio em cobertura

As doses e a época de aplicação do nitrogênio (N) podem influenciar as características agronômicas do trigo (Triticum aestivum L.) irrigado e, conseqüentemente, a produtividade de grãos. Neste sentido, foram instalados dois experimentos na Estação Experimental da Universidade Federal de Viçosa, localizada em Coimbra (MG), em 1995 e 1996. Os tratamentos foram constituídos pela combinação de quatro doses de N (30, 60, 90 e 120 kg ha-1), quatro formas de parcelamento (dose total aos 20 dias da emergência (DAE); ½ aos 20 + ½ aos 40 DAE; 1/3 aos 20 + 2/3 aos 40 DAE e 2/3 aos 20 + 1/3 aos 40 DAE) e uma testemunha (sem N em cobertura), dispostos em esquema fatorial 4 x 4 + 1, no delineamento em blocos casualizados com quatro repetições. A altura e o acamamento das plantas, a biomassa seca, o índice de colheita, a massa de mil grãos, o peso hectolítrico e a produtividade de grãos foram influenciados pelas doses de N. Em 1996, o número de espigas por metro quadrado e o número de perfilhos férteis por planta diminuíram, em conseqüência do acamamento precoce das plantas, enquanto o número de grãos por espiga e o número de grãos por metro quadrado aumentaram com o incremento nas doses de N. As formas de parcelamento influenciaram somente o acamamento das plantas.

Estádios fenológicos do trigo para a adubação nitrogenada em cobertura

A época de aplicação de nitrogênio em cobertura em trigo influi no rendimento de grãos e deve coincidir com os estádios em que o potencial de rendimento está sendo estabelecido. Com o objetivo de estabelecer os períodos críticos da planta em relação às necessidades de N, foram realizados trabalhos em campo, na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, Eldorado do Sul (RS), nos anos de 1993, 1994 e 1995, com os cultivares BR 23 (1993 e 1994) e Embrapa 16 (1995), semeados no final de junho na densidade de 300 sementes aptas m-2. Os tratamentos consistiram da aplicação de 40 kg ha-1 de N nos seguintes estádios de desenvolvimento das plantas: (a) emergência, (b) emissão da 3ª folha, (c) emissão da 5ª folha, (d) emissão da 7ª folha e (e) emborrachamento. Nos anos 1994 e 1995, os três primeiros períodos foram seguidos ou não pela aplicação de N (40 kg ha-1) por ocasião da emissão da 7ª folha. Foram avaliados o rendimento de grãos, os componentes do rendimento e o índice de colheita. Os resultados indicaram que o período crítico de suprimento de N em trigo vai da emergência até à emissão da 7ª folha. Nos estádios iniciais deste período, o N é necessário para potencializar o número máximo de espiguetas por espiga, enquanto, nos estádios finais do período, o N é crítico para determinar o número de colmos por área. O cv. BR 23 dependeu mais do suprimento inicial de N, para potencializar o número de grãos por espiga, enquanto o cv. Embrapa 16 dependeu do suprimento de N na emissão da 7ª folha, para fixar e potencializar o número de espigas produzidas.