Índices de seleção para identificar variedades de cana-de-açúcar tolerantes à deficiência hídrica moderada e severa
DOI:
https://doi.org/10.17765/2176-9168.2024v17n2e11215Palavras-chave:
Saccharum spp., análise multivariada, análise biplot, correlação, deficiência hídricaResumo
O objetivo deste trabalho foi identificar genótipos de cana-de-açúcar tolerantes à seca em ambientes com ocorrência de deficiência hídrica. Foi avaliado o grau de tolerância à seca de 13 variedades de cana-de-açúcar (CTC2, CTC4, IACSP95-5000, RB825336, RB835054, RB855035, RB855156, RB855453, RB855536, RB867515, RB965902, RB966928 e SP80-1842) quando expostas à restrição de 50% (deficiência hídrica moderada) e 25% (deficiência hídrica severa) da capacidade de retenção de água do solo. Doze índices de tolerância à seca incluindo tolerância (TOL), produtividade média (MP), índice de estabilidade do rendimento (YSI), índice de resistência à seca (DI), índice de tolerância ao estresse (STI), produtividade média geométrica (GMP), índice de rendimento (YI), índice de tolerância de estresse modificado (k1STI e k2STI), percentual de suscetibilidade ao estresse (SSPI), índice de tolerância abiótica (ATI) e média harmônica (HM) foram calculados a partir da produção de matéria seca da parte aérea sem restrição hídrica (YP) e sob deficiência hídrica moderada ou severa (YS). As variedades de cana-de-açúcar RB855035, RB855453 e RB 965902 possuem maior tolerância à seca, e são as variedades mais indicadas para serem cultivadas em regiões com ocorrência de restrição hídrica moderada e severa. As variedades RB855536 e IACSP95-5000 possuem maior suscetibilidade à deficiência hídrica moderada e severa. Os índices de tolerância MP, DI, STI, GMP, YI, k1STI, k2STI e HM foram os mais indicados para identificar as variedades de cana-de-açúcar com maior tolerância à seca e com alto potencial de produção de matéria seca da parte aérea em condições de restrição hídrica moderada e severa.Referências
AKÇURA, M.; PARTIGO, F.; KAYA, Y. Evaluating of drought stress tolerance based on selection indices in Turkish bread wheat landraces. The Journal of Animal and Plant Sciences, v. 21, n. 8, p. 700-709, 2011.
BENANNI S.; NSARELLAH N.; JLIBENE M.; TADESSE W.; BIROUK A.; OUABBOU H. Efficiency of drought tolerance indices under different stress severities for bread wheat selection. Australian Journal of Crops Science, v. 11, n. 04, p. 395-405, 2017. DOI: https://doi.org/10.21475/ajcs.17.11.04.pne272
BLUM, A. Plant breeding for stress environments. CRC Press, Boca Raton, FL, USA, 1988.
BOUSLAMA, M.; SCHAPAUGH, W. T. Stress tolerance in soybean. Part 1: evaluation of three screening techniques for heat and drought tolerance. Crop Science, v. 24, p. 933-937, 1984. DOI: https://doi.org/10.2135/cropsci1984.0011183X002400050026x
CABRAL, R. C.; MAEKAWA, S. C. E.; ZUFFO, A. M.; STEINER, F. Selection indices to identify drought-tolerant soybean cultivars. Research, Society and Development, v. 9, n. 7, p. 1-25, 2020. DOI: https://doi.org/10.33448/rsd-v9i7.3812
CASAROLI, D.; LIER, Q. J.; Critérios para determinação da capacidade de vaso. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 32, p. 59-66, 2008. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-06832008000100007
CONAB. COMPANHIA NACIONAL DE ABASTECIMENTO. Acompanhamento da safra brasileira de cana-de-açúcar: safra 2023/2024, v. 10, n. 3. Brasília: Conab, 2024. 58p.
CRUZ, C. D.; CARNEIRO, P. C. S. Modelos biométricos aplicados ao melhoramento genético. Viçosa: UFV, 2003. 585p.
DADBAKHSH, A.; YAZDANSEPAS, A.; AHMADIZADEH, M. Study drought stress on yield of wheat (Triticum aestivum l.) genotypes by drought tolerance indices. Advances in Environmental Biology, v. 5, n. 7, p. 1804-1810, 2011.
DRIKVAND, R.; DOOSTY.; HOSSEINPOUR, T. Response of rainfed wheat genotypes to drought stress using drought tolerance indices. Journal of Agricultural Science, v. 4, n. 7, p. 123-131, 2012. DOI: https://doi.org/10.5539/jas.v4n7p126
EL-RAWY, M.A.; HASSAN, M. I. Effectiveness of drought tolerance indices to identify tolerant genotypes in bread wheat (Triticum aestivum L.). Journal of Crop Science and Biotechnology, v. 17, n. 4, p. 255-266, 2014. DOI: https://doi.org/10.1007/s12892-014-0080-7
ERDEMCİ, I. Evaluation of drought tolerance selection indices using grain yield in chickpea (Cicer arietinum L.). Notulae Scientia Biologicae, v. 10, n. 3, p. 439-446, 2018. DOI: https://doi.org/10.23910/IJBSM/2016.7.6.1696a
FARSHADFAR, E.; POURSIAHBIDI, M. M.; ABOOGHADAREH, A. R. P. Repeatability of drought tolerance indices in bread wheat genotypes. International Journal of Agriculture and Crop Sciences, v. 4, n. 13, p. 891-903, 2012.
FARSHADFAR, E.; SUTKA, J. Multivariate analysis of drought tolerance in wheat substitution lines. Cereal Research Communications, v. 31, n. 1, p. 33-40, 2002.
FERNANDEZ, G. C. J. Effective selection criteria for assessing plant stress tolerance. In: Proceedings of the International Symposium on Adaptation of Vegetables and other Food Crops in Temperature and Water Stress, Taiwan 13-16 August 1992, 257-270 p.
FERREIRA, D. F. Sisvar: a Guide for its Bootstrap procedures in multiple comparisons. Ciência e Agrotecnologia, v. 38, n. 2, p. 109-112, 2014. DOI: https://doi.org/10.1590/S1413-70542014000200001
FERREIRA, T. H. S.; TSUNADA, M. S.; BASSI, D.; ARAÚJO, P.; MATTIELLO, L.; GUIDELLI, G. V.; RIGHETTO, G. L.; GONÇALVES, V. R.; LAKSHMANAN, P.; MENOSSI, M. Sugarcane water stress tolerance mechanisms and its implications on developing biotechnology solutions. Frontiers in Plant Science. v. 8, e1077, 2017. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01077
GAVUZZI, P.; RIZZA, F.; PALUMBO, M.; CAMPALINE, R. G.; RICCIARDI, G. L.; BORGHI, B. Evaluation of field and laboratory predictors of drought and heat tolerance in winter cereals. Canadian Journal of Plant Science, v. 77, p. 523-531, 1997. DOI: https://doi.org/10.4141/P96-130
GHOLINEZHAD, E.; DARVISHZADEH, R.; BERNOUSI, I. Evaluation of drought tolerance indices for selection of confectionery sunflower (Helianthus annuus L.) landraces under various environmental conditions. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, v. 42, n. 3, p. 187-201, 2014.
IPCC - INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE. Climate Change 2023: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. IPCC, Geneva, Switzerland, 184p. DOI: https://doi.org/10.59327/IPCC/AR6-9789291691647.
JAFARI, A.; PAKNEJAD, F.; JAMI AL-AHMADI, M. Evaluation of selection indices for drought tolerance of corn (Zea mays L.) hybrids. International Journal of Plant Production, v. 3, n. 4, p. 33-38, 2009.
MENEZES, C. B.; TICONA-BENAVENTE, C. A.; TARDIN, F. D.; CARDOSO, M. J.; BASTOS, E. A.; NOGUEIRA, D. W.; PORTUGAL, A. F.; SANTOS, C. V.; SCHAFFERT, R. E. Selection indices to identify drought-tolerant grain sorghum cultivars. Genetics and Molecular Research, v. 13, n. 4, p. 9817-9827, 2014. DOI: http://dx.doi.org/10.4238/2014.November.27.9
MOHAMMADI, R.; ARMION, M.; KAHRIZI, D.; AMRI, A. Efficiency of screening techniques for evaluating durum wheat genotypes under mild drought conditions. International Journal of Plant Production, v. 4, p. 11-24, 2010. DOI: http://doi.org/10.22069/IJPP.2012.677
MOOSAVI, S. S.; SAMADI, B. Y.; NAGHAVI, M. R.; ZALI, A. A.; DASHTI. H. POURSHAHBAZI, A. Introduction of new indices to identify relative drought tolerance and resistance in wheat genotypes. Desert, v. 12, p. 165-178, 2008.
NAGHAVI, M. R.; POUR-ABOUGHADAREH, A.; KHALILI, M. Evaluation of drought tolerance indices for screening some of corn (Zea mays L.) cultivars under environmental conditions. Notulae Scientia Biologicae, v. 5, n. 3, p. 388-393, 2013. DOI: http://doi.org/10.15835/nsb.5.3.9049
NOVAIS, R. F.; NEVES, J. C. L.; BARROS, N. F. Ensaio em ambiente controlado. In: OLIVEIRA, A. J.; GARRIDO, W. E.; ARAÚJO, J. D.; LOURENÇO, S., eds. Métodos de pesquisa em fertilidade do solo. Brasília, Embrapa-SEA, 1991. p. 189-254.
PINCELLI, R. P.; SILVA, M. A. Alterações morfológicas foliares em cultivares de cana-de-açúcar em resposta à deficiência hídrica. Bioscience Journal, v. 28, n. 4, p. 546-556, 2012.
ROSIELLE, A. A.; HAMBLIN, J. Theoretical aspects of selection for yield in stress and non-stress environments. Crop Science, v. 21, p. 943-946, 1981. DOI: https://doi.org/10.2135/cropsci1981.0011183X002100060033x
SÁNCHEZ-REINOSO, A. D.; LIGARRETO-MORENO, G. A.; RESTREPO-DÍAZ, H. Evaluation of drought indices to identify tolerant genotypes in common bean bush (Phaseolus vulgaris L.). Journal of Integrative Agriculture, v. 19, n. 1, p. 99-107, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/S2095-3119(19)62620-1
SANTOS, H. G.; JACOMINE, P. K. T.; ANJOS, L. H. C.; OLIVEIRA, V. A.; LUMBRERAS, J. F.; COELHO, M. R.; ALMEIDA, J. A.; ARAUJO FILHO, J. C.; OLIVEIRA, J. B.; CUNHA, T. J. F. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. 5ª Ed. Brasília, DF: Embrapa, 2018.
SILVA, M. A.; SILVA, J. A. G.; ENCISO, J.; SHARMA, V.; JIFON, J. Yield components as indicators of drought tolerance of sugarcane. Scentia Agricola, v. 65, n. 6, p. 620-627, 2008. DOI: https://doi.org/10.1590/S0103-90162008000600008
SILVA, M. A.; ARANTES, M. T.; RHEIN, A. F. L.; PINCELLI, R. P.; SANTOS, C. M.; MOURA, P. C. S. Características morfofisiológicas e produtividade de cana-de-açúcar variam de acordo com a cultivar e o regime hídrico. Irriga, v. 1, n. 1, p. 160-177, 2015.
SILVA, M. A.; JIFON, J. L.; DA SILVA, J. A. G.; SHARMA, V. Use of physiological parameters as fast tools to screen for drought tolerance in sugarcane. Brazilian Journal of Plant Physiology, v. 19, n. 3, p. 193-201, 2007.
SILVA, M. A.; JIFON, J. L.; SANTOS, C. M.; JADOSKI, C. J.; SILVA, J. A. G. Photosynthetic capacity and water use efficiency in sugarcane genotypes subject to water deficit during early growth phase. Brazilian Archives of Biology and Technology. v. 56, n. 5, p. 735-748, 2013.
SOUSA, D. M. G.; LOBATO, E. (Eds.). Cerrado: correção do solo e adubação. 2. ed. Brasília, DF: Embrapa Informação Tecnológica, 2004.
TEIXEIRA, P. C.; DONAGEMMA, G. K.; FONTANA, A.; TEIXEIRA, W. G. Manual de métodos de análise de solo. 3ª ed. Brasília, DF: Embrapa Solos, 2017. 573p.
VIEIRA, E. A.; SILVA, M. G.; MORO, C. F.; LAURA, V. A. Physiological and biochemical changes attenuate the effects of drought on the Cerrado species Vatairea macrocarpa (Benth.) Ducke. Plant Physiology Biochemistry, v. 115, n. 5, p. 472-483, 2017.
VIEIRA, G. H. S.; MANTOVANI, E. C.; SEDIYAMA, G. C.; DELAZARI, F. T. Indicadores morfofisiológicos do estresse hídrico para a cultura da cana-de-açúcar em função de lâminas de irrigação. Bioscience Journal, v. 30, n. 1, p. 65-75, 2014.
ZUFFO, A. M.; STEINER, F.; AGUILERA, J. G.; RATKE, R. F.; BARROZO, L. M.; MEZZOMO, R.; SANTOS, A. S.; GONZALES, H. H. S.; CUBILLAS, P. A.; ANCCA, S. M. Selected indices to identify water-stress-tolerant tropical forage grasses. Plants, v. 11, e2444, 2022. DOI: https://doi.org/10.3390/plants11182444
ZUFFO, A. M.; STEINER, F.; SOUSA, T. D. O.; AGUILERA, J. G.; TEODORO, P. E.; ALCÂNTARA-NETO, F.; RATKE, R. F. How does water and salt stress affect the germination and initial growth of Brazilian soya bean cultivars? Journal of Agronomy and Crop Science, v. 206, p. 837–850, 2020. DOI: https://doi.org/10.1111/jac.12434.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
A Revista se reserva o direito de efetuar, nos originais, alterações de ordem normativa, ortográfica e gramatical, com o intuito de manter o padrão culto da língua, respeitando, porém, o estilo dos autores. As opiniões emitidas pelos autores são de sua exclusiva responsabilidade.Os direitos autorais pertencem exclusivamente aos autores. Os direitos de licenciamento utilizado pelo periódico é a licença Creative Commons Attribution
Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional. São permitidos o compartilhamento (cópia e distribuição do material em qualquer meio ou formato) e adaptação (remixar, transformar, e criar a partir do trabalho, mesmo para fins comerciais), desde que lhe atribuam o devido crédito pela criação original.