Seleção de genótipos de trigo visando tolerância ao estresse hídrico

Abstract

O trigo (Triticum aestivum L.) desempenha um importante papel nos aspectos econômicos e sociais. É o segundo cereal mais produzido no mundo e uma das maiores fontes de carboidratos usadas na dieta humana. Apesar de ser um dos maiores produtores de alimentos do mundo, o Brasil não é autossuficiente na produção de trigo, o que demanda a importação de aproximadamente 40-50% do total consumido. Nas últimas safras vem aumentando o processo de expansão da cultura do trigo para áreas tropicais, o que em parte abrange o cerrado brasileiro. Este bioma tem extensas áreas agricultáveis, no entanto, as elevadas temperaturas e o estresse hídrico provenientes de veranicos são os principais obstáculos para a consolidação da triticultura, principalmente para a produção de trigo sequeiro. Dentre os estresses abióticos, o déficit hídrico é um dos mais complexos e que proporciona grandes prejuízos sobre a produtividade de grãos. Por essa razão, há a necessidade do desenvolvimento, seleção e recomendação de genótipos de trigo que possuam tolerância à seca. Na literatura são observados índices de tolerância à seca, os quais servem como ferramentas para o pesquisador, que se baseiam em uma relação matemática entre as produtividades em ambiente com e sem estresse hídrico. O principal objetivo deste trabalho foi fenotipar para as características agronômicas visando a seleção de genótipos de trigo a partir de índices de tolerância à seca. Para este propósito, 31 linhagens e cinco cultivares foram avaliadas a campo no delineamento de blocos casualizados em ambiente irrigado e sequeiro. Os experimentos foram conduzidos entre os meses de maio e outubro de 2020. Foi realizado o monitoramento da umidade do solo para a construção do balanço hídrico. As características agronômicas avaliadas foram: rendimento de grãos (kg ha-1), massa de espiga (g), peso hectolítrico, número de espiguetas por espiga, número de grãos por espiga, massa de grãos por espiga (g), massa de cem grãos e fertilidade (G). Os índices de tolerância à seca utilizados foram: índice de suscetibilidade ao estresse (SSI), produtividade média geométrica (GMP), produtividade média (MP), média harmônica (HM), tolerância (TOL), índice de tolerância ao estresse (STI) e índice de estabilidade de rendimento (YSI). Os dados foram submetidos às análises de variância individual e conjunta. As médias dos genótipos para as características foram agrupadas pelo teste de Scott e Knott. Os genótipos foram ranqueados do 1° ao 36° para os oito índices de forma individual e conjunta. As análises de variância indicaram haver genótipos de trigo tolerantes ao estresse hídrico. Os resultados evidenciaram que dentre os sete índices de tolerância ao estresse, MP, HM, GMP e STI foram suficientes para distinguir os genótipos tolerantes dos genótipos sensíveis. Isso demonstra que são índices ótimos para serem empregados em novas pesquisas de tolerância à seca em trigo. As linhagens VI 14001, VI 14118, VI 9004, VI 14214, VI 131313, VI 14197 e a cultivar comercial BRS 264 foram considerados mais tolerantes ao déficit hídrico, dessa forma podem ser consideradas como fontes de alelos para cruzamentos e/ou para novas pesquisas envolvendo estresse por seca. Palavras-chave: Triticum aestivum L. Trigo tropical. Índices de tolerância.

Wheat (Triticum aestivum L.) has an important role regarding economic and social aspects. It is the second most produced cereal in the world and it is one of the main sources of carbohydrates utilized on human diet. Although Brazil is one of the main food producers worldwide, the country is not self-sufficient in wheat production, what leads to an import demand around 40% to 50%. In the last harvests, wheat is expanding to areas of tropical environments, encompassing the Brazilian Cerrado. This biome has huge arable areas; however, the high temperatures and constant drought stress issues are one of the main challenges for the consolidation of wheat production in these areas, mainly for the production on non-irrigated systems. Among the abiotic stresses, water deficit is one of the most complex and provides huge losses over grain yield. For that reason, there is the need to the development, selection and recommendation of wheat genotypes with tolerance to drought. On the literature, it is observed the existence of drought tolerance indices, which are useful as tools for the researcher and are based on mathematical relations among grain yield on stressed and non-stressed environments. The main goal of this work was to phenotype for agronomic traits aiming the selection of wheat genotypes based on drought tolerance indices. For this purpose, 31 lines and five cultivars were evaluated at the field on randomized block design on irrigated and non-irrigated environments. The experiments were carried out among May and October 2020. The soil humidity was monitored for the construction of the hydric balance. The traits evaluated were: grain yield (kg ha-1), spike mass (g), hectoliter weight, number of spikelets per spike, number of grains per spike, grain mass per spike (g), hundred grain mass and fertility (G). The drought tolerance indices applied were: susceptibility stress index (SSI), geometric mean productivity (GMP), mean productivity (MP), harmonic mean (HM), tolerance (TOL), stress tolerance index (STI), and yield stability index (YSI). The data were subjected to individual and joint analysis of variance. The means of the genotypes for the traits were grouped for the Scott and Knott test. The genotypes were ranked from the first to the 36th for the eight indices individually and jointly. The analysis of variance indicated that there is the possibility to select wheat genotypes tolerant do drought stress. The results showed that among the seven tolerance indices evaluated, the indices MP, HM, GMP e STI were sufficient to distinguish the tolerant genotypes from the sensible genotypes. This demonstrate that the indices are great for being used in new researches regarding the drought tolerance in wheat. The lines VI 14001, VI 14118, VI 9004, VI 14214, VI 131313, VI 14197 e the commercial cultivar BRS 264, were considered the most tolerant to water deficit, and, this way, they can be considered as sources of alleles for crosses and/or for new research evolving drought stress. Keywords: Triticum aestivum L. Tropical wheat. Tolerance indices.