Parâmetros genéticos de uma população de milho estruturada em RIL avaliada em alta e baixa disponibilidade de nitrogênio

Abstract

O nitrogênio é o nutriente exigido em maior quantidade pela cultura do milho, sendo assim necessária a complementação com adubação nitrogenada para otimizar seu potencial produtivo, uma vez que a maioria dos solos brasileiros apresenta baixa disponibilidade natural de nitrogênio. Em geral, nos ensaios de adubação com milho realizados em campo, são verificadas respostas positivas à aplicação de nitrogênio. Porém, tal ação proporcionará ao agricultor gastos elevados com fertilizantes nitrogenados. Nesse contexto, é evidente a importância do melhoramento genético visando a obtenção genótipos responsivos e eficientes no uso de nitrogênio. O objetivo desse trabalho foi caracterizar uma população de linhagens endogâmicas de milho estruturadas em RIL pela análise de parâmetros genéticos em ambientes de baixa e alta disponibilidade de nitrogênio. Para tanto, estimou- se os coeficientes de herdabilidade e os coeficientes de correlação genotípica, fenotípica e ambiental entre as características avaliadas. O experimento foi realizado em campo experimental da Embrapa Milho e Sorgo em Sete Lagoas, MG, durante o ano agrícola de 2007/2008. Foi utilizado o delineamento em blocos ao acaso, com 169 linhagens em duas doses de nitrogênio em esquema fatorial com três repetições. As duas doses de nitrogênio induziram o estresse por deficiência de nitrogênio para altura de espiga, escala visual de cores das folhas, teor de clorofila, peso de espigas e produtividade de grãos. A população estruturada em RIL apresentou variabilidade genética para produtividade de grãos, sendo que as linhagens parentais CMS28 7.1 e CMS28 10.2 apresentaram médias divergentes. Em baixo nitrogênio, as médias de produtividade de grãos da população apresentaram distribuição normal, sugerindo o uso dessa população em estudos de mapeamento genético para eficiência no uso de nitrogênio. Os valores da herdabilidade sofreram efeito das doses de nitrogênio, sendo que para produtividade de grãos, a herdabilidade em baixo foi menor do que em alto Nitrogênio, devido à maior redução na variância genotípica do que um aumento da variância ambiental. As correlações fenotípica, genotípica e ambiental apresentaram concordância de sinais tanto em baixo quanto em alto nitrogênio, sugerindo que os mesmos mecanismos fisiológicos estão envolvidos em ambos os níveis de disponibilidade de nitrogênio no solo.

Nitrogen is the nutrient required in greatest abundance in maize production, requiring nitrogen fertilization to complement the nitrogen available in the soil to reach optimum production potential, as Brazilian soils have a low level of nitrogen availability. Positive yield responses to nitrogen fertilization are generally observed in fertility experiments. However, nitrogen fertilizer application increases the cost of production. Consequently, the importance of increasing the efficiency of nitrogen use and the responsiveness to nitrogen fertilizer through genetic improvement is evident. The objective of this study was to characterize a population of recombinant inbreed lines (RIL) through the analyses of genetic parameters in environments with low and high levels of nitrogen. The coefficients of heritability and the genetic, phenotypic and environmental correlation coefficients were estimated for the parameters evaluated. The experiment was conducted at Embrapa Maize and Sorghum in Sete Lagoas, MG during the agricultural year 2007/2008. A randomized complete block design with 169 RIL and two levels of nitrogen with three replications was used. The low level of nitrogen induced stress with respect to ear height, visual coloration of leaves, chlorophyll content, ear weight, and grain production. Genetic variability was observed for grain production in the population of RIL which was derived from the cross of two contrasting lines, CMS28 7.1 and CMS28 10.2, for this trait. A normal distribution was observed for grain production at low nitrogen in this RIL population, validating its use in mapping studies for nitrogen use efficiency. The heritability for grain production was reduced at low nitrogen. This reduction was attributed to a reduction in genotypic variance and not an increase in environmental variance. Sign concordance for genetic, phenotypic and environmental correlation coefficients at low and high nitrogen levels suggests that the same physiological mechanisms are involved at both levels.