III Encontro de Produtores de Sementes e
Treinamento de Resp. Técnicos
Ecofisiologia aplicada
à alta produtividade
em trigo
Osmar Rodrigues
osmar.rodrigues@ embrapa.br
Livramento,12 de Agosto de 2014
PROGRAMA
Bases Fisiológicas
Introdução
Crescimento e Desenvolvimento
Metabolismo de Nitrogênio
Objetivo: Entendimento dos processos fisiológicos fundamentais
para o crescimento e desenvolvimento das plantas, que ajudem
a assistência técnica na tomada de decisões.
RECURSOS DE AMBIENTE
ÁGUA, LUZ, TEMPERATURA,
RADIAÇÃO E NUTRIÇÃO
Ruídos- Escala Temporal
(dias)
FISIOLOGIA DA PLANTA
MANEJO
Crescimento e
Desenvolvimento
DEFINIÇÕES
DESENVOLVIMENTO
Mudanças morfológicas (fases fenológicas)
que identificam a evolução da planta (Ex.
Estado vegetativo e estado reprodutivo)
estas mudanças são influenciadas pelos
fatores do meio.
CRESCIMENTO
Mudança na forma e tamanho dos órgãos
devido a acumulação de matéria seca ao
longo do ciclo da cultura.
IDENTIFICAÇÃO DAS FASES DE
DESENVOLVIMENTO
CRITÉRIOS
1.0-Morfologia externa
2.0-Morfologia do ápice de crescimento
1.0-MORFOLOGIA EXTERNA
O desenvolvimento se quantifica de acordo com
as características externas da planta que são facilmente
visíveis.
Etapas:
1-Semeadura
2-Germinação 3-Emergência
4-Início do afilhamento (aparecim.da 3 e 4 folha)
5-Final do afilhamento
6-Aparecimento do primeiro nó
7-Aparecimento da folha bandeira
8-Espiga emborrachada
9-Aparecimento da espiga
10-Floração
11-Grão leitosos
12-Grão pastoso
13-Maturação
2.0-MORFOLOGIA DO ÁPICE DE CRESCIMENTO
O estádio de desenvolvimento é quantificado
pelo grau de evolução do ápice de crescimento. O ápice
de crescimento apresenta quatro etapas ou fases
principais:
01-Semeadura - Duplo Anel
02-Duplo Anel - Espigueta Terminal
03-Espigueta Terminal - Antese
04-Antese - Mat. Fisiológica
Meristema
Primórdio Foliar
0,2 mm
Anel de folha
Anel de espigueta
1,2 mm
4 - 10 folhas
Anel de folha
Duplo Anel
Espigueta Terminal
Grain yield (kg/ha)
5000
1993
Y=160,49 X - 2569,5
R= 0,83**
4000
1994
3000
1995
2000
1000
0
10
20
30
40
50
Days from terminal spikelet to anthesis
60
A partir do estádio de Espigueta terminal (começo
do alongamento), em cada espigueta do ápice ( que se
localiza no último entrenó do colmo) começam a
diferenciar os distintos órgãos das flores. Cada espigueta
pode produzir até 10 flores sendo que, apenas entre 2 a 4
são férteis. Depois do aparecimento das espigas e
quando todos os órgãos das flores já estão formados,
ocorre a fecundação (Antese).
3.0-FATORES QUE AFETAM A DURAÇÃO
DAS FASES DE DESENVOLVIMENTO
3.1-TEMPERATURA
Em cada fase de desenvolvimento produz-se
(folhas, espiguetas, flores e grãos) cujo número
depende da Duração da fase e da Taxa de
aparecimento do orgão (taxa de desenvolvimento),
esta taxa é diretamente proporcional a
temperatura numa faixa entre 0 e 26C. Esta
relação
linear
entre
Temperatura
e
Desenvolvimento permite a utilização do conceito
de Tempo Térmico ( GD ) necessários para
ocorrência de um determinado evento)
Fase de Desenvolvimento
300 GD ( Em-DA)
30 dias x 10 o C
Maior
Reserva
10 dias x 30 oC
Menor
Reserva
+ Folhas
- Folhas
+ Afilhos
- Afilhos
3.2-VERNALIZAÇÃO
“É o requerimento em horas de frio
necessário para induzir o início da fase
reprodutiva.” A vernalização se produz com
temperatura entre 0C e 18C, havendo um
efeito vernalizante ótimo entre 0C e 7C e um
efeito decrescente entre 7C e 18C
Em geral 50 dias com efeito vernalizante são
suficientes para induzir a floração, mesmo nas
cultivares mais sensíveis.
Fase de Desenvolvimento
Não Vernalizante
Vernalização
30 dias x 30 oC
10 d x 30 oC
10 d x 10oC
30 dias x 10 o C
Maior
Maior
Reserva
Reserva
+ Folhas
+ Afilhos
BRS Buriti
0,0
V
500,0
1000,0
1500,0
Em-DA
a
DA-ET
NV
b
Soma Térmica (oC)
ET-ANT
BRS Louro
0,0
500,0
1000,0
1500,0
Em-DA
V
DA-ET
NV
ET-ANT
Soma Térmica (oC)
BRS Umbu
0,0
500,0
1000,0
1500,0
Em-DA
a
V
DA-ET
NV
b
Soma Térmica (oC)
ET-ANT
BRS 277
0,0
500,0
1000,0
1500,0 2000,0
Em-DA
V
DA-ET
NV
ET-ANT
Soma Térmica (oC)
BRS Louro
Flores férteis por espigueta
4,0
V0
V40
3,0
2,0
1,0
0,0
0
5
10
15
Posição da espigueta
20
25
BRS Tarumã
Flores férteis por espigueta
4,0
V0
V40
3,0
2,0
1,0
0,0
0
5
10
15
20
Posição da espigueta
25
30
BRS 296
Flores férteis por espigueta
4,0
V0
V40
3,0
2,0
1,0
0,0
0
5
10
15
20
Posição da espigueta
25
30
3.3-FOTOPERÍODO
“É
o requerimento em horas de luz
necessário para induzir o início da fase
reprodutiva (Figura). Em trigo o
fotoperíodo ótimo é de 20 horas,
fotoperíodos
menores
atrasam
o
desenvolvimento. Como na vernalização o
atraso depende da sensibilidade do
genótipo (Figura ).
Fase de Desenvolvimento
FN + 6 hrs
10 d
Fot. Normal
30 dias
Menor
Maior
Reserva
Reserva
+ Fertilid.
BRS Louro
Flores férteis por espigueta
4,0
FN
FN+6
3,0
2,0
1,0
0,0
0
5
10
15
Posição das espiguetas
20
25
BRS Guamirim
Flores férteis por espigueta
4,0
FN
FN+6
3,0
2,0
1,0
0,0
0
5
10
15
Posição da espigueta
20
25
Pré Antese
Cresc. dos Colmos
Cresc. da Espiga
Núm.
Espigueta
Pos Antese
Num. De Folhas
Num.Grãos/m2
Num.Afilhos
Sem----DA
DA---ET
ET--------------------ANT
Fase Reprodutiva
Fase Vegetativa
ANT----------------------MF
Manejo de Nitrogênio
em trigo
Alta produção de trigo
Adequada Nutrição Nitrogenada
Rápido estabelecimento de grande Canopy para
Fotossíntese: i.e. alto IAF
Manutenção desse Canopy: i.e. Duração da área foliar
Estabelecimento dos órgão de reserva: i.e. Grande
capacidade dos drenos
METABOLISMO DO NITROGÊNIO
Fotossíntese
...........
Açúcar
+N
Amido polissacarídeos
Celulose(Material estrutural)
+N
Lipídios estruturais
Acetil-CoA
Auto
sombreamento
Lipídios (armazenamento)
C.A T.
NADH
ATP
Crescimento foliar
(IAF)
+N
ά-ceto Ácido
Proteínas
CO2
NH4 -N
+N
Aminoácidos
Amidas
NH3
Redução de
nitrato
Pool de
armazenamento
Amidas
N-NO3
N-NO3
Pré Antese
Pos Antese
30 % Abs.Cor
Folhas
N-Redução
N-Assimilação
70 % N
Raízes
Sem----DA
DA---ET
N
Grãos
ET--------------------ANT
ANT----------------------MF
Figura 1. Duração das fases de desenvolvimento das cultivares
BRS Tarumã e BRS Guamirim.
Tabela 4. Interação entre doses de nitrogênio e estádios de aplicação, no
rendimento de grãos de trigo. Passo Fundo, RS.
Estádio de aplicação*
Nitrogênio
(kg/ha)
PS
DA+ET
DA
ET
100
B 3265 a
A 4140 a
A 4215 a
B 3458 a
50
B 2367 b
A 3267 b
A 3208 b
25
A 2050 b
A 2562 c
A 2409 c
0
A 1774 b
A 1775
A 1776
d
d
A 3096 ab
A 2564 b
A 1777
c
* Estádios de aplicação: PS= Pré-semeadura; DA=Duplo Anel; ET= Espigueta Terminal e
DA+ET= (½ dose no DA + ½ dose no ET).
** Médias seguidas pela mesma letra, maiúsculas nas linhas e minúsculas nas colunas, não
diferem significativamente pelo teste de Tukey (p<0,05).
Tabela 6. Interação entre doses de nitrogênio e estádios de aplicação, no
número de grãos/m2. Passo Fundo, RS.
Estádios de Aplicação*
Nitrogênio
(kg/ha)
PS
DA+ET
DA
ET
100
B 9131 a
A 12512 a
A 12585 a
A 11688 a
50
B 6743 b
A
A
A 9828 b
25
C 6055 b
AB 7698
0
A 5321 b
A
9799 b
5321
c
d
9410 b
BC 6872 c
A 7968 c
A
A 5321
5321 c
d
* Estádios de aplicação: PS= Pré-semeadura; DA=Duplo Anel; ET= Espigueta Terminal e DA+ET= (½
dose no DA + ½ dose no ET).
** Médias seguidas pela mesma letra, maiúsculas nas linhas e minúsculas nas colunas, não diferem
significativamente pelo teste de Tukey (p<0,05).
Tabela 7. Interação entre doses de nitrogênio e estádios de aplicação, no
peso de mil grãos, PMG (g) de trigo. Passo Fundo, RS.
Estádios de Aplicação*
Nitrogênio
(kg/ha)
PS
DA+ET
DA
ET
100
A 31,5 a
B 28,5 a
B 29,0 a
C 25,7 b
50
A 30,6 ab
B 28,9 a
AB 29,5 a
C 27,2 b
25
A 29,7 b
AB 29,0 a
A 30,4 a
B 28,0 ab
0
A 29,1 b
A 29,1 a
A 29,1 a
A 29,1 a
* Estádios de aplicação: PS= Pré-semeadura; DA=Duplo Anel; ET= Espigueta Terminal e DA+ET= (½ dose
no DA + ½ dose no ET).
** Médias seguidas pela mesma letra, maiúsculas nas linhas e minúsculas nas colunas, não diferem
significativamente pelo teste de Tukey (p<0,05).
Tabela 10. Número de espiguetas/espiga em função dos estádios
de aplicação de nitrogênio. Passo Fundo, RS.
Estádio de aplicação*
PS
DA+ET
* Estádios
Espiguetas/espiga
13,67 a
13,16
b
DA
13,31 ab
ET
12,94
b
de aplicação: PS= Pré-semeadura; DA= Duplo Anel; ET= Espigueta Terminal e DA+ET= (½ dose
no DA + ½ dose no ET).
** Médias seguidas por letras diferentes diferem significativamente pelo teste de Tukey (p<0,05).
Figura 1. Relação entre o peso médio de grãos e número de
espiguetas/espiga em função da dose de nitrogênio em cobertura.
Figura 2. Associação entre peso de grãos (PMG) e número de grãos por metro quadrado das cultivares
BRS Guamirim e BRS Tarumã, quando submetidos a aplicação de nitrogênio no estádio de duplo anel (a e c)
e espigueta terminal (b e d). ( A linha pontilhada representa uma produção de grãos constante de
200 g m-2 em função do número de grãos avaliados).
CONCLUSÕES
O aumento no número de espiguetas/espiga aumenta o peso
médio de grãos da espiga e contribui para reduzir a associação
negativa entre o número de grãos/m2 e peso de grãos.
A aplicação do nitrogênio no estádio de duplo anel (DA)
propicia maior número de espiguetas/espiga e favorece o maior
peso médio de grãos.
A relação negativa entre peso médio de grãos e o número de
grãos/m2 não é decorrente de limitação de fonte
CONCLUSÕES
Na dose mais elevada de N (100 kg/ha), o melhor momento para a aplicação da adubação
nitrogenada é no estádio de DA ou DA+ET, com 50% da dose em cada estádio.
A aplicação de N em Pré-semeadura, em termos de rendimento de grãos, não substitui as
aplicações no DA e ET, nas doses de 50 e 100 kg/ha de N.
Na dose de 100 kg/ha, aplicada nos estádios de DA e DA+ET, o maior rendimento de
grãos esteve associado ao peso médio de grãos.
O momento da aplicação baseado no desenvolvimento apical pode fornecer um método útil
para obter a máxima eficiência de N para produção de grãos de trigo.
OBRIGADO
Obrigado