SELEÇÃO DE GENÓTIPOS DE ALGODOEIRO VISANDO ELEVADO RENDIMENTO DE FIBRAS E CAPACIDADE FOTOSSINTÉTICA

Transcrição

1 SELEÇÃO DE GENÓTIPOS DE ALGODOEIRO VISANDO ELEVADO RENDIMENTO DE FIBRAS E CAPACIDADE FOTOSSINTÉTICA SELECTION OF COTTON GENOTYPES TARGETING HIGH- YIELD OF FIBRE AND PHOTOSYNTHETIC CAPACITY Myllena Fernandes Garcia (1) João Felipe Ferreira (2) Daniel Bonifácio Oliveira Cardoso (3) Melissa Cristina de Carvalho Miranda (4) Marley Aparecida Sousa Leite (5) Vádio Neves Belchior Júnior (6) Vinicius Mendes Parreira Cruz (7) Maria Eduarda Ribeiro Reis (8) Resumo O objetivo deste trabalho foi selecionar genótipos de algodoeiro com elevado rendimento de fibras e capacidade fotossintética. O experimento foi conduzido na Fazenda Capim Branco, pertencente à Universidade Federal de Uberlândia - Uberlândia, Minas Gerais, na safra 2015/2016. Foram avaliados oito genótipos, e utilizadas duas testemunhas. O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados com quatro repetições. Avaliou-se oito características fisiológicas e duas características agronômicas. Entre os caracteres fisiológicos, clorofila a e b apresentaram maior importância na escolha dos materiais; a produtividade de algodão em caroço e rendimento de fibra foram as características mais expressivas para a escolha dos possíveis genitores, destacando-se UFU-S e UFU-F e a testemunha DeltaPine 555. Palavras-chave: Clorofila. Condutância estomática. Produtividade. Abstract The aim of this work was to select genotypes of cotton with high fiber yield and photosynthetic capacity. The experiment was conducted at Fazenda Capim Branco, belonging to the Federal University of Uberlândia - Uberlândia, Minas Gerais, in the 2015/2016 harvest. Eight genotypes of the Cotton Breeding Program and two controls were evaluated. The experimental design was a randomized block with four replicates. It was evaluated eight physiological characteristics and two agronomic characteristics. Among the physiological characters, chlorophyll a and b were more important in the choice of materials; the cotton seed yield and fiber yield were the most expressive characteristics for the choice of the possible parents, highlighting UFU-S and UFU-F and the control DeltaPine 555. Keywords: Chlorophyll. Stomatal conductance. Productivity. 1 Graduanda em Agronomia pela Universidade Federal de Uberlândia (UFU)/Instituto de Ciências Agrárias (ICIAG), Uberlândia, Brasil, e- mail: myllenafg@hotmail.com; 2 Engenheiro Agrônomo formado pela Universidade Federal de Uberlândia (UFU); 3 Doutorando em Agronomia pela Universidade Federal de Uberlâmdia (UFU); 4 Mestranda em Fitotecnia pela Universidade Federal de Uberlândia; 5 Graduanda em Agronomia pela Universidade Federal de Uberlândia; 6 Vádio Neves Belchior Júnior; 7 Maria Eduarda Ribeiro Reis.

2 1. Introdução Entre as inúmeras culturas que influenciam diretamente a economia do Brasil, a cultura do algodoeiro ganha cada vez mais destaque. A espécie apresenta metabolismo C3, e estas plantas caracterizam-se por não realizar fotossíntese em elevadas temperaturas (TAIZ; ZEIGER, 2004). Algumas características fisiológicas são de extrema importância e influenciam no desenvolvimento da cultura e na qualidade da fibra, sendo elas a clorofila e determinação de sua concentração; potencial hídrico e disponibilidade de água; temperatura e outros. O objetivo deste trabalho foi selecionar genótipos de algodoeiro com elevado rendimento de fibra e capacidade fotossintética através de características fisiológicas (potencial hídrico foliar; teor de clorofilas a, b e total; trocas gasosas - condutância estomática; fotossíntese; respiração; concentração intercelular de CO2.) e agronômicas (produtividade e rendimento de fibra). 2. Materiais e Métodos O experimento foi conduzido em condições de campo, sobre Latossolo Vermelho Escuro Distrófico na área experimental localizada na Fazenda Capim Branco (18º52 S; 48º20 W e 805m de altitude), pertencente à Universidade Federal de Uberlândia, no município de Uberlândia, Minas Gerais, na safra 2015/2016. O experimento foi realizado em delineamento de blocos casualizados com quatro repetições. A parcela experimental foi composta de cinco linhas de cinco metros de comprimento, espaçadas de 1,0 m. Foi considerado como parcela útil as três linhas centrais, desprezando meio metro de cada extremidade. Foram semeados no dia 28 de dezembro de 2015, oito genótipos do banco de germoplasma do programa de melhoramento de algodoeiro da Universidade Federal de Uberlândia - PROMALG (UFU-A, UFU-C, UFU-E, UFU-S, UFU-L, UFU-H, UFU-P e UFU- D) e duas cultivares comerciais (FiberMax 966 e DeltaPine 555). Aos 47 dias, realizou-se a análise dos teores de clorofila a e b e a relação a/b, onde foram realizadas leituras no terço superior e médio das plantas, tomando 5 plantas por genótipo e feito 1 leitura por planta. O potencial hídrico foi determinado aos 90 dias (início do florescimento), antes do amanhecer, em três folhas expandidas do quarto ramo reprodutivo a partir do ápice. As medidas de trocas gasosas foram realizadas no início da manhã aos 103 dias (florescimento pleno) em três folhas de cada planta da área útil. Avaliou-se: fotossíntese (A), condutância estomática (gs), transpiração (E) e concentração intercelular de CO2 (Ci).

3 O caractere agronômico avaliado foi a produtividade de algodão em caroço (kg ha-1), colhendo-se a área útil de 12m2, pesando o algodão em caroço, logo após separado da pluma, pesando-os separadamente, calculando assim o rendimento da pluma. Os caracteres foram submetidos à análise estatística pelo teste Scott-Knott à 5% de probabilidade através do programa Genes. 3. Resultados e Discussão Foram detectadas diferenças significativas (P 0,05) pelo teste F, indicando que houve variabilidade genética entre os genótipos para teor de clorofila b (TCB), teor de clorofila total (TBT), potencial hídrico foliar (PHF), concentração intercelular de CO2 (Ci), produtividade e rendimento de fibra (Tabela 1). Verificou-se coeficientes de variação (CV %) de 1,43 para produtividade (p) e rendimento de fibra (R). Outros trabalhos conduzidos com a cultura do algodoeiro (Souza et al., 2006; Suinaga et al., 2006; Hoogerheide et al., 2007; Silva Filho et al., 2008; Moiana et al., 2014) registraram valores próximos ao obtidos neste trabalho. Souza et al. (2006), entre as características avaliadas, o maior CV obtido foi de 12,58%. Tabela 1 - Resumo da análise de variância para 10 caracteres avaliados em 10 genótipos de algodoeiro, safra 2015/2016. Uberlândia-MG. QUADRADOS MÉDIOS FV GL TCA TCB TCT PHF Ci E Gs A P R BLOCOS 2 22,07 3,48 48,03 0, ,68 6,91 0, , ,72 5,22 GENÓTIPO 9 2,08 ns 1,90* 7,45* 0,0046* 1383,08* 1,31 ns 0,0043 ns 5,14 ns ,84* 37,61* RESÍDUO 18 0,97 0,22 1,79 0, ,57 0,73 0,003 11, ,69 5,33 MÉDIA 33,74 10,78 44,43-0,28 214,97 7,05 0,33 21, ,73 38,12 CV(%) 2,91 4,38 3,01 10,47 9,13 12,08 16,97 15,85 14,26 1,43 1,43 (*) Significativo em 5% de probabilidade, pelo teste de F. TCA=Teor de Clorofila A; TCB = Teor de Clorofila B; TCT = Teor de Clorofila Total; PHF = Potencial Hídrico Foliar; ci = concentração intercelular de CO2 (µmol mol -1 ); E = Transpiração (mmol H2O m -2 s -1 ); gs = condutância estomática (mol H2O m- 2 s -1 ); A = Fotossíntese (µmol CO2 m -2 s -1 ; P = Produtividade (Kg ha -1 ) e R = Rendimento de Fibra em (%). As médias (Tabela 2) observadas registraram diferenças pelo teste de Scott-Knott ao nível de 5% de probabilidade. A característica A obteve valores entre 19,46 (genótipo D) à 23,92 (DP 555) que corrobora com Guerra el al,. (2014), que para A em média registrou valores próximos a 23 (µmol CO2 m-2 s-1). DP 555 foi o genótipo que obteve a maior produtividade, dentre todos os genótipos, que não se manteve para o genótipo D, que apesar de registrar o menor A, obteve a terceira melhor produtividade. O genótipo FM 966 obteve o maior valor de E (8,55 mmol H2O m -2 s -1 ) que refletiu no segundo maior gs.

4 Tabela 2 - Médias de clorofila b, clorofila a, clorofila total, potencial hídrico foliar, concentração interna de dióxido de carbono, produtividade de algodão em caroço, rendimento de fibra, fotossíntese, respiração e condutância estomática de genótipos de algodoeiro. Uberlândia, MG, safra 2015/2016. Genótipo TCB TCA TCT PHF Ci Produtividade Rendimento A E Gs UFU-S 12,56 a 35,07a 47,55a -0,29b 213,1a 2349,09ª 37,37c 22,61a 6,09a 0,29a FM ,72b 34,73a 46,45a -0,28b 217,9a 1827,92b 38,63b 21,99a 8,55a 0,36a UFU-C 11,03c 34,03a 45,06b -0,21a 226,6a 1759,86b 37,73c 20,47a 6,98a 0,37a UFU-D 10,72c 34,23a 44,42b -0,27a 248,9a 2343,04ª 37,72c 19,46a 7,00a 0,29a UFU-A 10,68c 34,09a 44,69b -0,34b 216,9a 1510,95b 38,71b 22,61a 7,08a 0,27a UFU-E 10,35c 33,58a 43,94b -0,27a 221,6a 1338,06b 37,28c 20,62a 6,47a 0,31a DP ,23c 32,56a 42,74b -0,30b 162,4b 2680,95ª 41,17ª 23,92a 7,22a 0,34a UFU-H 10,20c 33,38a 43,58b -0,31b 219,4a 1806,94b 37,53c 20,50a 6,98a 0,28a UFU-P 10,17c 32,88a 43,06b -0,33b 211,9a 1419,35b 37,72c 20,81a 6,60a 0,34a UFU-L 10,15c 32,86a 42,89b -0,24a 211,0a 1510,95b 37,37c 22,02a 7,47a 0,37a Médias seguidas de letras semelhantes não diferiram estatisticamente pelo teste de média Scott-Knott à 5% de probabilidade. TCB = Teor de Clorofila B; TCA=Teor de Clorofila A; TCT = Teor de Clorofila Total; PHF = Potencial Hídrico Foliar; ci = concentração intercelular de CO2 (µmol mol -1 ); P = Produtividade (Kg ha -1 ) e R = Rendimento de Fibra em (%); A = Fotossíntese (µmol CO2 m -2 s -1 ; E = Transpiração (mmol H2O m -2 s -1 ); gs = condutância estomática (mol H2O m -2 s -1 ). Para a clorofila b houve a formação de três grupos onde, o genótipo S apresentou média superior aos demais genótipos com 12,56. Para a clorofila total, o genótipo S demonstrou média superior, com 47,55, seguido da testemunha FM 966 com 46,45. Para o potencial hídrico foliar (PHF), quatro materiais demonstraram valores superiores aos demais genótipos avaliados. Os materiais C, L, D e E apresentaram -0,21-0,24-0,27 e - 0,27MPa respectivamente, contra -0,28 e -0,30MPa das testemunhas FM 966 e DP 555, respectivamente. Para a produtividade de algodão em caroço formaram-se dois grupos diferentes estatisticamente, onde no mesmo grupo a testemunha DP 555, com 2.680,95 kg ha -1 foi a mais expressiva, seguido, no mesmo agrupamento, dos genótipos S e D, 2.349,59 e 2.343,04 kg ha- 1 respectivamente. A testemunha DP 555 obteve a melhor produtividade e também a maior média em rendimento de fibra, com 41,17% de rendimento. O genótipo UFU-S foi o de maior destaque entre os genótipos do programa de melhoramento da UFU (PROMALG), levando em consideração produtividade e rendimento de fibra, registrando 2348,09 kg.ha -1 e rendimento de 37,37%. 4. Conclusão A utilização de caracteres fisiológicos e agronômicos podem ser utilizados para a seleção de potenciais genitores para serem utilizados no Programa de Melhoramento Genético

5 do Algodoeiro. Entre os caracteres fisiológicos, a clorofila b foi a que obteve maior importância na escolha dos materiais. E, produtividade de algodão em caroço e rendimento de fibra foram as características mais expressivas para a escolha dos genitores, que foram UFU-S e UFU-F do banco de germoplasma da Universidade Federal de Uberlândia e, uma das testemunhas, DeltaPine 555. Referências DE MOURA GUERRA, ANTONIA MIRIAN NOGUEIRA et al. Capacidade fotossintética de plantas de algodoeiro infectadas por ramulose e supridas com silício. Bragantia, v. 73, n. 1, p , HOOGERHEIDE, E. S. S., VENCOVSKY, R., FARIAS, F. J. C., FREIRE, E. C. e ARANTES, E. M. (2007). Correlações e análise de trilha de caracteres tecnológicos e a produtividade de fibra de algodão. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 42, MOIANA, L. D., VIDIGAL FILHO, P. S., GONÇALVES-Vidigal, M. C., MALEIA, M. P. e MINDO, N. (2014). Application of mixed models for the assessment genotype and environment interactions in cotton (Gossypium hirsutum) cultivars in Mozambique. African Journal of Biotechnology, 13, SILVA, A. F. da. Desempenho de cultivares de algodão em Alegrete Rio Grande do Sul / Airam Fernandes da Silva; orientador Leopoldo Mario Baudet Labbé - Pelotas, f. : il..- Tese (Doutorado ) Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes. Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel. Universidade Federal de Pelotas. Pelotas, SOUZA, A. A., FREIRE, E. C., BRUNO, R. L. A., CARVALHO, L. P., SILVA FILHO, L. P. e PEREIRA, W. E. (2006). Estabilidade e adaptabilidade do algodoeiro herbáceo no Cerrado do Mato Grosso e Mato Grosso do Sul. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 41, SUINAGA, F. A., BASTOS, C. S. e RANGEL, L. E. P. (2006). Phenotipic adaptability and stability of cotton cultivars in Mato Grosso State, Brazil. Pesquisa Agropecuária Tropical, 36, TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia Vegetal. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, p.