comportamento de cultivares de arroz de terras altas

Universidade Federal do Tocantins
Campus Universitário de Gurupi
Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal
LEILA PAULA TONELLO
COMPORTAMENTO DE CULTIVARES DE ARROZ DE TERRAS
ALTAS CULTIVADOS EM DIFERENTES ÉPOCAS E NÍVEIS DE
NUTRIÇÃO MINERAL
GURUPI - TO
2014
Universidade Federal do Tocantins
Campus Universitário de Gurupi
Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal
LEILA PAULA TONELLO
COMPORTAMENTO DE CULTIVARES DE ARROZ DE TERRAS
ALTAS CULTIVADOS EM DIFERENTES ÉPOCAS E NÍVEIS DE
NUTRIÇÃO MINERAL
Dissertação apresentada ao Programa de
Pós-graduação em Produção Vegetal da
Universidade Federal do Tocantins como
parte dos requisitos para a obtenção do título
de Mestre em Produção Vegetal.
Orientador: Prof. D.Sc. Rodrigo Ribeiro
Fidelis
GURUPI - TO
2014
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
Biblioteca da Universidade Federal do Tocantins
Campus Universitário de Gurupi
T664c Tonello, Leila Paula
Comportamento de cultivares de Arroz de terras altas cultivados em
diferentes épocas e níveis de nutrição mineral / Leila Paula Tonello. –
Gurupi, 2014.
120f.
Dissertação de Mestrado – Universidade Federal do Tocantins,
Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal, 2014.
Linha de pesquisa: Melhoramentos de Plantas.
Orientador: Dsc. Rodrigo Ribeiro Fidelis.
1. Oryza sativa L. 2. Cerrado. 3. Nutrição mineral. I. Fidelis, Rodrigo
Ribeiro. II. Universidade Federal do Tocantins. III. Título.
CDD 633.18
Bibliotecária: Glória Maria Soares Lopes - CRB-1(2088)
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do autor (Lei nº 9.610/98) é crime estabelecido pelo artigo 184 do Código Penal.
Universidade Federal do Tocantins
Campus Universitário de Gurupi
Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal
Defesa nº
ATA DA DEFESA PÚBLICA DA DISSERTAÇÃO DE MESTRADO DE LEILA PAULA
TONELLO, DISCENTE DO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PRODUÇÃO
VEGETAL DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS
Aos 16 dias do mês de dezembro do ano de 2014, às 16:00 horas, no(a) Sala 15 do Bloco II,
reuniu-se a Comissão Examinadora da Defesa Pública, composta pelos seguintes membros:
Prof. Orientador D.Sc. Rodrigo Ribeiro Fidelis do Campus Universitário de Gurupi/
Universidade Federal do Tocantins, D.Sc. Hélio Bandeira Barros do Campus Universitário
de Gurupi/ Universidade Federal do Tocantins, D.Sc. Manoel Mota dos Santos do Campus
Universitário de Gurupi/ Universidade Federal do Tocantins, e pesquisador PNPD/CAPES
Justino Dias Neto do Campus Universitário de Gurupi/ Universidade Federal do Tocantins
sob a presidência do primeiro, a fim de proceder a arguição pública da DISSERTAÇÃO DE
MESTRADO de LEILA PAULA TONELLO, intitulada "Comportamento de cultivares de
arroz de terras altas cultivados em diferentes épocas e níveis de nutrição mineral ".
Após a exposição, a discente foi arguida oralmente pelos membros da Comissão
Examinadora, tendo parecer favorável à aprovação, habilitando-o(a) ao título de Mestre em
Produção Vegetal.
Nada mais havendo, foi lavrada a presente ata, que, após lida e aprovada, foi assinada
pelos membros da Comissão Examinadora.
D.Sc. Hélio Bandeira Barros
Primeiro examinador
D.Sc. Manoel Mota dos Santos
Segundo examinador
Dr. Justino Dias Neto
Terceiro examinador
D.Sc. Rodrigo Ribeiro Fidelis
Universidade Federal do Tocantins
Orientador e presidente da banca examinadora
Gurupi, 16 de Dezembro de 2014.
D.Sc. Rodrigo Ribeiro Fidelis
Coordenador do Programa de Pós-graduação em Produção Vegetal
ii
Dedico este trabalho, aos meus pais Valme Tonello e Marilene Pelizza Tonello e aos
meus irmão Edson Eduardo Tonello e Laís Tonello. São meus exemplos de vida, e
aos quais não teria conquistado esta vitória.
Ao Padre Jocleilson Sebastião da Silva à quem devo imensa gratidão pelas
orações, e dedicação nos momentos difíceis da minha vida.
Ao Professor Rodrigo Ribeiro Fidelis para sempre “meu papis”.
Ao Professo Fernando Ferreira Leão eterno Lobão (in memoriam). Grande
mestre, exemplo de vida!
À Patrícia Oshiro Brentan (in memoriam). Pelo seu grande legado de vida!
“#eusouamigodapaty”.
DEDICO.
iii
AGRADECIMENTO
A Deus todo poderoso, que me deste o dom da vida, da sabedoria, da
perseverança, paciência, dignidade, humildade e do amor, sem Ele jamais teria
chegado ao fim desta jornada, com Ele tudo é possível. A Santa Rita de Cássia que
me ilumina e me protege em todos os caminhos trilhados nessa vida. “Santa Rita de
Cássia bem aventurada, sede minha protetora”.
Aos meus pais, Valme Tonello e Marilene Pelizza Tonello, a luta de vocês não
foi em vão, agradeço por estarem sempre ao meu lado, pelo apoio, pela compreensão,
carinho, principalmente pelo amor que ultrapassa qualquer barreira, qualquer
dificuldade. Muitos foram os momentos difíceis, mas vocês sempre demonstraram que
a união familiar e o amor superam qualquer obstáculo. Em nenhum momento
deixaram que os impasses desanimassem, que fizessem desistir, ao contrário,
sempre estavam presentes. Eu os amo incondicionalmente. Não há palavras que
possam expressar tamanha gratidão e sentimento que tenho por vocês. MUITO
OBRIGADA!
Aos meus irmãos, Edson Eduardo Tonello e Laís Tonello vocês são meus
espelhos, minha força, obrigada por sempre estarem dispostos à ajudar. Ao amor,
carinho e pela proteção que sempre tiveram por mim. Devo muito à vocês, são meus
melhores exemplos. Amos vocês!
Ao meu cunhado Eduardo Fernandes de Miranda pelo apoio e incentivo,
estando sempre disposto à ajudar-me!
Ao meu orientador Prof. D.Sc. Rodrigo Ribeiro Fidelis, meu eterno
agradecimento pela confiança e paciência no decorrer de todo o processo, pelo
comprometimento, por ser ético e estar sempre à disposição para soluções das
incansáveis dúvidas, sem medir esforços para ajudar, transmitindo conhecimento e
acreditado no projeto. Grata ainda por todos os ensinamentos de vida, não foi apenas
um orientador, mas mais que isso, um companheiro, amigo, um verdadeiro ‘PAI’.
Kleycianne Ribeiro Marques, sua amizade é mais que valiosa, mais que
amigas irmãs. Sem palavras para agradecer, muitos foram os momentos partilhados,
alegrias, tristezas, angustias, mas, lhe digo que o saldo é mais que positivo, sua
alegria é contagiante. Obrigada, por ser esta pessoa maravilhosa e por toda a força,
que contribuiu para que fosse executado este trabalho. “#tamojuntosiá” Amoo...
iv
Renata Vieira Marques, para sempre minha eterna amiga, irmã que a gente
escolhe. Obrigada por estar sempre ao meu lado, disposta à ajudar, compartilhando
todos os momentos bons e ruins. Juntas nas baladas, nos estudos, nas caminhadas,
quantas conversas, quantos risos ‘atoas’, sem palavras para te agradecer, te amo
amiga!
Aos para sempre amigos Elisangêla Kischel, Amanda Facciroli, Jéssica, Suse
Alves, Ana Paula Schmidt, Camila Vicenzi, Janaina Canzi, Cleidiane Benedetti, Leticia
Carvalho, Camila Vancetto, Elane, Bruna Colombo, Nilliane Charles, Nadriele Charles,
Kleiverton, Rodrigo, Fred, que perto ou distantes sempre contribuíram me dando força
para seguir em frente, e assim, concluindo este trabalho.
Aos que contribuíram para a execução e desenvolvimento desta pesquisa, em
especial aos integrantes do Grupo de Pesquisa em “Melhoramento Genético de
Grandes Culturas e Espécies de Potencial Bioenergético”: Sérgio Alves, Rafael
Campestrini, Justino Dias, Marília Barcelos, Nathália Silva, Carlos Augusto, Danilo
Veloso, Estevan Wislocki, Fabiano Rocha, Fernando Noletto, Flávia de Araújo,
Guillhermo Arturo, Patrícia Mourato, Patrícia Fernandes, Ricardo Lacerda, Vanessa
Santos, Vanessa Zellmer, Wagner Rauber e Taynar Coelho. Por todo trabalho
desenvolvido, pelo aprendizado, risos, amizade. Estarão sempre no coração.
Aos colegas de mestrado aos colegas doutorandos, obrigado pela companhia,
vocês são fundamentais para que consigamos superar as tempestades durante o
processo. Cobranças por publicação, artigo, pesquisa, escrever, todas essas tarefas
teriam sido muito mais difíceis se não fosse o incentivo e apoio de vocês. Obrigado
principalmente Sérgio José, Edmar Vinícius, Emerson Oliveira, Mauro, Otávio, Antonio
Carlos, Gaspar, Márcio Nikkel, Álida, Ricardo Bachega.
Ao grupo de professores do Programa de Pós Graduação por todos os
ensinamentos.
A todos os funcionários da UFT.
Ao programa de bolsas CNPQ, pelos recursos disponibilizados durante um
período do curso de Pós graduação Stricto Sensu em Produção Vegetal da
Universidade Federal do Tocantins.
Agradeço imensamente à todos que de uma forma ou outra contribuíram para
que eu conquistasse esta vitória.
Muito Obrigada!
v
RESUMO GERAL
É notório as dificuldades enfrentadas pela cadeia produtiva agrícola, dentro
do próprio sistema de produção, bem como no sistema econômico e social. Muitos
são os entraves para se alcançar patamares produtivos satisfatórios, buscando
produtos finais acessíveis à todas as classes sociais, em quantidades suficientes e
nas qualidades exigidas pelos consumidores. A demanda mundial aumenta à medida
que cresce o contingente populacional, assim têm-se priorizado a busca para sanar
essa falta de alimentos por meio de culturas com potencial nutritivo suficientemente
capazes de suprir as necessidades básicas da população. Desta forma, encontra-se
na cultura de arroz (Oryza sativa L.) um grande potencial nutritivo e energético,
dispondo assim, a constituir o alimento fundamental de todas as classes sociais.
A cultura foi aos poucos sendo disseminada no país, se adaptando as diversas
regiões e condições edafoclimáticas. Os inúmeros sistemas de cultivos, os manejos
diferenciados, as condições as quais foi submetida em cada localidade, fez com que
os materiais genéticos se adequassem as características ambientais, atendendo as
condições e o nível tecnológico adotado pelo agricultor.
São amplas as divergências à que se submetem os cultivos agrícolas,
principalmente quando são relacionados aos fatores ambientais, incontroláveis pelo
homem, desta forma, estudos da interação genótipo x ambiente tornam-se
fundamentais, para o surgimento de materiais genéticos que possam potencializar a
produção, sem onerá-la. Ao mesmo tempo, diversos fatores estão correlacionados e
interligados a estes produtos, ampliando ainda mais o leque de possibilidades a serem
consideradas no estudo tendo em vista melhor retorno socioeconômico da atividade
agrícola. Contudo, a eficiência na nutrição mineral de plantas, por exemplo, tornamse uma causa ainda mais promissora, agregando novamente valor no produto ao final
da cadeia produtiva. A nutrição com macro e micronutrientes é imprescindível, merece
cuidados não só na dosagem utilizada, como também no período adequado a ser
aplicado, assim, a planta têm um melhor aproveitamento deste, evitando perdas
durante o processo de cultivo.
Ao passo que a tecnologia avança, os modelos agrícolas devem atender, e se
adequar à tais mudanças, de forma a priorizar a preservação do meio ambiente,
garantindo retorno financeiro ao sistema agrícola. Contudo, o uso da ferramenta do
vi
melhoramento genético, associado ao uso de fertilizantes e aos materiais genéticos
mais eficientes, tornam-se uma via de acesso de grande potencial, pois associados
agregam valor ao produto, otimizam e viabilizam a produção gerando maiores retornos
econômicos e o crescimento regional.
Desta forma, o objetivo dos quatro primeiros capítulos foi avaliar o
comportamento de cultivares de arroz de terras altas em cinco safras consecutivas.
Sendo que para o capítulo I e II, as safras foram de 2007/2008 até 2011/2012, e para
os capítulos III e IV as safras constantes para a avaliação foram de 2008/2009 até
2012/2013. Os experimentos das safras 2007/08 e 2008/09 foram conduzidos na
Fazenda Chaparral, enquanto os demais foram instalados na estação experimental
da UFT. Apenas a safra 2009/10 foi realizada na Fazenda experimental da UFT. O
delineamento experimental foi em blocos casualizados com quatro repetições. O
esquema fatorial para os capítulos I e II foi 4 x 5, sendo quatro cultivares e cinco anos
de cultivo. Entretanto, para os capítulos III e IV o esquema fatorial foi 3 x 5, com
apenas três cultivares e cinco anos de cultivo. As características avaliadas foram
número de dias para florescimento, altura da planta, massa de cem grãos e
produtividade de grãos. Assim, boas produtividades foram alcançadas nas safras
2007/2008 e 2012/2013. Os cultivares BRS-Bonança, BRS-Primavera e BRS-Conai
apresentam boas produtividades em mais de uma ano de cultivos podendo ser
indicadas para o cultivo na região. O estresse nutricional de fósforo e nitrogênio, bem
como o estresse hídrico, alteram as características agronômicas da cultura do arroz,
e reduzem significativamente suas produtividades de grãos.
O capítulo V teve como objetivo avaliar o efeito da época de adubação com
boro na cultura do arroz de terras altas nas condições do sul do Estado do Tocantins.
A condução deste experimento ocorreu em casa de vegetação na estação
experimental da UFT, no período da entressafra do ano de 2014. O delineamento
experimental foi de blocos casualizados com quatro repetições, em esquema fatorial
3 x 4, sendo três cultivares e quatro épocas de aplicação do micronutriente boro na
dosagem de 3,0 kg ha-1, na forma de ácido bórico, formando os seguintes tratamentos:
T1 - ausência de aplicação de boro (testemunha); T2 - aplicação de boro em cobertura
no perfilhamento (cerca de 25 dias após plantio para alguns cultivares); T3 - aplicação
de boro em cobertura por ocasião da diferenciação do primórdio floral (cerca de 60
dias após plantio para alguns cultivares) e; T 4 - aplicação de boro em cobertura no
emborrachamento (período de desenvolvimento da panícula, cerca de 75 dias após
vii
plantio para alguns cultivares). Para verificar a interferência da época de aplicação de
boro no desenvolvimento e produção de arroz foram avaliadas as características
número de dias para florescimento, número de panículas por vaso, número de grãos
por panícula, esterilidade das espiguetas, altura da planta, estande final, massa de
cem grãos e produtividade de grãos. Assim, a aplicação do boro no estágio vegetativo
da cultura de arroz aumenta o crescimento em altura. O boro incrementa a massa de
cem grãos quando aplicado aos 60 dias após plantios. A produtividade de grãos
incrementa em até 30% onde se aplicou boro em cobertura no perfilhamento, quando
comparado a testemunha. Altas temperaturas aumentam a porcentagem de
esterilidade das espiguetas de arroz.
Palavras-chave: Oryza sativa L.; Cerrado; estresse mineral; comportamento.
viii
OVERVIEW
The difficulties faced by the agricultural production chain is notorious, inside
the production system as well as the economic and social system. There are many
obstacles to achieve satisfactory productive levels, seeking final products accessible
to all social classes, in sufficient quantities and the qualities demanded by consumers.
World demand increases as the population grows, so the search to stop this lack of
food crops has been prioritized with nutritional potential sufficiently able to meet the
basic needs of the population. Therefore, lies in the culture of rice (Oryza sativa L.)
which is a large potential nutrition and energy, and thus having to be the fundamental
food of all social classes.
The culture was gradually being spread in the country, adapting itself to the
various regions and climate conditions. The innumerous cropping systems, the
different managements, the conditions that it was submitted in each location, made the
genetic materials be suited to environmental characteristics, given the conditions and
the technology level adopted by the farmer.
The crops are undergoing wide divergences; especially when they are related
to environmental factors uncontrollable by man, so studies of genotype x environment
interaction become fundamental to enable the emergence of genetic materials that can
enhance production without encumbering it. At the same time, several factors are
correlated and linked to these products, furthermore expanding the range of
possibilities to be considered in the study in order to better socio-economic return of
the agricultural activity. However, the efficiency in the mineral nutrition of plants, for
example, becomes an even more promising cause, again, adding value to the product
at the end production chain. Nutrition with macro and micronutrients is essential. It
deserves care not only in the dosage used, but also in the best time to apply, so the
plant has a perfect use of this without losses during the cultivation process.
As technology advances, agricultural models must meet and adapt to these
changes in order to prioritize the preservation of the environment, ensuring financial
return to the agricultural system. However, the use of genetic improvement tool
associated with the use of fertilizers and more efficient genetic materials becomes a
ix
potential major access route since members add value to the product, optimize and
enable the production generating higher economic returns and regional growth.
Therefore, the objective of the first four chapters was to evaluate the behavior
of upland rice cultivars in five consecutive seasons. And for the Chapter I and II, the
yields were the 2007/2008 to 2011/2012, and Chapters III and IV constants yields for
the evaluation were the 2008/2009 to 2012/2013. The experiments of the 2007/08 and
2008/09 seasons were conducted at Chaparral Farm, while the others were installed
in the experimental station of the UFT. Just 2009/10 was held at the experimental farm
of the UFT. The experimental design was a randomized block with four replications.
The factorial design to Chapters I and II was 4 x 5, with four cultivars and five years of
cultivation. However, to Chapters III and IV was the factorial 3 x 5, with only three
cultivars and five years of cultivation. The traits evaluated were number of days to
flowering, plant height, mass of one hundred grains and grain yield. So, good yields
were achieved in 2007/2008 and 2012/2013 seasons. BRS-Bonança cultivars BRS
BRS-Conai spring and provide good yields of more than one year of cultivation may
be suitable for cultivation in the region. Nutritional stress of phosphorus and nitrogen
and water stress, alter the agronomic characteristics of rice cultivation, and significantly
reduce its grain yield.
Chapter V was to evaluate the effect of fertilization season with boron in land
rice cultivation conditions high in the south of the State of Tocantins. The conduct of
this experiment took place in a greenhouse at the experimental station of the UFT,
during the off season of 2014. The experimental design was a randomized complete
block design with four replications in a factorial 3 x 4, three varieties and four
application times the micronutrient boron at a dose of 3.0 kg ha-1 in the form of boric
acid, forming the following treatments: T1 - absence of boron application (control); T2
- boron application in coverage at tillering (about 25 days after planting for some
cultivars); T3 - boron application in coverage during the panicle differentiation (about
60 days after planting for some cultivars) and; T4 - boron application in coverage at
booting (panicle development period, about 75 days after planting for some cultivars).
To verify the influence of boron application time in the development and production of
rice were evaluated the characteristics number of days to flowering, panicle number
per pot, number of grains per panicle, spikelet sterility, plant height, final stand, mass
a hundred grains and grain yield. Thus, the application of the boron in the vegetative
stage of rice culture increases the growth in height. Boron increases the mass of one
x
hundred grains when applied 60 days after planting. The grain yield increases up to
30% when it was applied boron coverage at tillering, when compared to the control.
High temperatures increase the percentage of sterility of rice spikelets.
Keywords: Oryza sativa L.; Cerrado; mineral nutrition; behavior.
xi
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO GERAL .......................................................................................... 19
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................... 25
CAPÍTULO I .............................................................................................................. 29
COMPORTAMENTO DE CULTIVARES DE ARROZ DE TERRAS ALTAS EM
SOLOS DO CERRADO ......................................................................................... 29
RESUMO ............................................................................................................... 29
PERFORMANCE OF UPLAND RICE CULTIVARS IN SOIL OF CERRADO ......... 29
ABSTRACT ............................................................................................................ 29
INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 30
MATERIAL E MÉTODOS....................................................................................... 32
RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................. 36
CONCLUSÕES ...................................................................................................... 42
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................... 43
CAPÍTULO II ............................................................................................................. 47
COMPORTAMENTO DE CULTIVARES DE ARROZ SUBMETIDOS À ESTRESSE
DE FÓSFORO EM SOLOS DO CERRADO .......................................................... 47
RESUMO ............................................................................................................... 47
BEHAVIOR OF RICE CULTIVARS UNDERGOING STRESS CONDITION OF
PHOSPHORUS IN SOILS OF CERRADO ............................................................. 47
ABSTRACT ............................................................................................................ 47
INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 48
MATERIAL E MÉTODOS ....................................................................................... 50
RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................. 54
CONCLUSÔES ...................................................................................................... 59
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................... 60
CAPÍTULO III ............................................................................................................ 63
COMPORTAMENTO DE CULTIVARES DE ARROZ DE TERRAS ALTAS NA
REGIÃO SUL DO ESTADO DO TOCANTINS ...................................................... 63
RESUMO ............................................................................................................... 63
BEHAVIOR OF RICE VARIETIES OF UPLAND IN SOUTHERN STATE
TOCANTINS .......................................................................................................... 64
ABSTRACT ............................................................................................................ 64
INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 64
xii
MATERIAL E MÉTODOS ....................................................................................... 67
RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................. 71
CONCLUSÕES ...................................................................................................... 76
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................... 77
CAPÍTULO IV............................................................................................................ 80
COMPORTAMENTO DE CULTIVARES DE ARROZ CULTIVADOS EM
CONDIÇÕES DE BAIXO NÍVEL TECNOLÓGICO NO CERRADO ....................... 80
RESUMO ............................................................................................................... 80
RICE CULTIVARS DEVELOPMENT GROWN IN LOW INPUT AGRICULTURE IN
CERRADO ............................................................................................................. 80
ABSTRACT ............................................................................................................ 80
INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 81
MATERIAL E MÉTODOS ....................................................................................... 83
RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................. 87
CONCLUSÕES ...................................................................................................... 94
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................... 94
CAPÍTULO V............................................................................................................. 98
ÉPOCAS DE APLICAÇÃO DO BORO EM GENÓTIPOS DE ARROZ DE TERRAS
ALTAS ................................................................................................................... 98
RESUMO ............................................................................................................... 98
APPLICATION TIME OF BORON IN GENOTYPES OF HIGHLAND RICE ........... 99
ABSTRACT ............................................................................................................ 99
INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 99
MATERIAL E MÉTODOS ..................................................................................... 101
RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................... 104
CONCLUSÕES .................................................................................................... 116
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................... 117
CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................. 121
xiii
LISTA DE TABELAS
CAPÍTULO I
Tabela 1. Atributos químicos e físicos do solo a profundidade de 0 – 20 cm nas áreas
dos experimentos.......................................................................................................34
Tabela 2. Resumo da análise de variância das médias de dias para florescimento
(DF), altura de plantas (AP), massa de cem grãos (MCG) e produtividade de grãos
(PROD), de quatro cultivares de arroz cultivados nas safras 2007/2008, 2008/2009,
2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012, Gurupi-Tocantins..............................................36
Tabela 3. Médias de dias para florescimento de quatro cultivares de arroz de terras
altas cultivados no sul do estado de Tocantins, nas safras 2007/2008, 2008/2009,
2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012...........................................................................37
Tabela 4. Médias de altura de plantas de quatro cultivares de arroz de terras altas
cultivados no sul do estado de Tocantins, nas safras 2007/2008, 2008/2009,
2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012...........................................................................39
Tabela 5. Médias de massa de cem grãos de quatro cultivares de arroz de terras altas
cultivados no sul do estado de Tocantins, nas safras 2007/2008, 2008/2009,
2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012...........................................................................40
Tabela 6. Médias de produtividade grãos de quatro cultivares de arroz de terras altas
cultivados no sul do estado de Tocantins, nas safras 2007/2008, 2008/2009,
2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012...........................................................................41
CAPÍTULO II
Tabela 1. Atributos químicos e físicos do solo a profundidade de 0 – 20 cm nas áreas
dos experimentos.......................................................................................................52
Tabela 2. Resumo da análise de variância das médias de dias para florescimento
(DF), altura de plantas (AP), massa de cem grãos (MCG) e produtividade de grãos
(PROD), de quatro cultivares de arroz cultivados com estresse de fósforo nas safras
2007/2008,
2008/2009,
2009/2010,
2010/2011
e
2011/2012
Gurupi-
Tocantins....................................................................................................................54
xiv
Tabela 3. Médias de dias para florescimento de quatro cultivares de arroz de terras
altas cultivados sob estresse de fósforo no sul do estado de Tocantins, nas safras
2007/2008, 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012......................................55
Tabela 4. Médias de altura de plantas de quatro cultivares de arroz de terras altas
cultivados no sul sob estresse de fósforo do estado de Tocantins, nas safras
2007/2008, 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012....................................56
Tabela 5. Médias de massa de cem grãos de quatro cultivares de arroz de terras altas
cultivados sob estresse de fósforo no sul do estado de Tocantins, nas safras
2007/2008, 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012....................................57
Tabela 6. Médias de produtividade grãos de quatro cultivares de arroz de terras altas
cultivados sob estresse de fósforo no sul do estado de Tocantins, nas safras
2007/2008, 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012....................................58
CAPÍTULO III
Tabela 1. Atributos químicos e físicos do solo a profundidade de 0 – 20 cm nas áreas
dos
experimentos..............................................................................................................69
Tabela 2. Resumo da análise de variância das médias de número de dias para
florescimento (DF), altura de plantas (AP), massa de cem grãos (MCG) e
produtividade de grãos (PROD), de três cultivares de arroz cultivados nas safras
2008/2009,
2009/2010,
2010/2011,
2011/2012
e
2012/2013
Gurupi-
Tocantins....................................................................................................................72
Tabela 3. Médias de número de dias para florescimento de três cultivares de arroz de
terras altas cultivados no sul do estado de Tocantins, nas safras 2008/2009,
2009/2010, 2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013.......................................................73
Tabela 4. Médias de altura de plantas de três cultivares de arroz de terras altas
cultivados no sul do estado de Tocantins, nas safras 2008/2009, 2009/2010,
2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013..........................................................................74
Tabela 5. Médias de massa de cem grãos de três cultivares de arroz de terras altas
cultivados no sul do estado de Tocantins, nas safras 2008/2009, 2009/2010,
2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013..........................................................................75
xv
Tabela 6. Médias de produtividade grãos de três cultivares de arroz de terras altas
cultivados no sul do estado de Tocantins, nas safras 2008/2009, 2009/2010,
2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013..........................................................................76
CAPÍTULO IV
Tabela 1. Atributos químicos e físicos do solo a profundidade de 0 – 20 cm nas áreas
dos experimentos.......................................................................................................85
Tabela 2. Resumo da análise de variância das médias de número de dias para
florescimento (DF), altura de plantas (AP), massa de cem grãos (MCG) e
produtividade de grãos (PROD), de três cultivares de arroz cultivados sob estresse de
nitrogênio nas safras 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011, 2011/2012 e 2012.............88
Tabela 3. Médias de número de dias para florescimento de três cultivares de arroz de
terras altas cultivados sob estresse de nitrogênio no sul do estado de Tocantins, nas
safras 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013...........................89
Tabela 4. Médias de altura de plantas de três cultivares de arroz de terras altas
cultivados sob estresse de nitrogênio no sul do estado de Tocantins, nas safras
2008/2009, 2009/2010, 2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013....................................90
Tabela 5. Médias de massa de cem grãos de três cultivares de arroz de terras altas
cultivados sob estresse no sul do estado de Tocantins, nas safras 2008/2009,
2009/2010, 2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013.......................................................91
Tabela 6. Médias de produtividade grãos de três cultivares de arroz de terras altas
cultivados sob estresse de nitrogênio no sul do estado de Tocantins, nas safras
2008/2009, 2009/2010, 2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013....................................92
CAPÍTULO V
Tabela 1. Atributos químicos e físicos do solo.........................................................102
Tabela 2. Resumo da análise de variância das médias de dias para florescimento
(DF), altura de plantas (AP), estande final (EF), número de panículas (NP), número
grãos por panícula (NGP), esterilidade das espiguetas (EST), massa de cem grãos
(MCG) e produtividade de grãos (PROD), de três cultivares de arroz cultivados, no sul
do Estado de Tocantins, no ano de 2014, em casa de vegetação.............................104
xvi
Tabela 3. Médias de dias para florescimento de três cultivares de arroz de terras altas
cultivados no sul do Estado de Tocantins, no ano de 2014, em casa de
vegetação.................................................................................................................106
Tabela 4. Médias de altura de plantas de três cultivares de arroz de terras altas
cultivados no sul do estado de Tocantins, no ano de 2014, em casa de
vegetação.................................................................................................................107
Tabela 5. Médias do estande final de três cultivares de arroz de terras altas cultivados
no sul do Estado de Tocantins, no ano de 2014, em casa de vegetação...................108
Tabela 6. Médias do número de panículas por vaso de três cultivares de arroz de
terras altas cultivados no sul do Estado de Tocantins, no ano de 2014, em casa de
vegetação.................................................................................................................109
Tabela 7. Médias do número de grãos por panícula de três cultivares de arroz de
terras altas cultivados no sul do Estado de Tocantins, no ano de 2014, em casa de
vegetação.................................................................................................................110
Tabela 8. Média da porcentagem de esterilidade de espiguetas de três cultivares de
arroz de terras altas cultivados no sul do Estado de Tocantins, no ano de 2014, em
casa de vegetação...................................................................................................112
Tabela 9. Médias da massa de cem grãos de três cultivares de arroz de terras altas
cultivados no sul do estado de Tocantins, no ano de 2014, em casa de
vegetação.................................................................................................................114
Tabela 10. Médias da produtividade de grãos de três cultivares de arroz de terras altas
cultivados no sul do Estado de Tocantins, no ano de 2014, em casa de
vegetação.................................................................................................................115
xvii
LISTA DE FIGURAS
CAPÍTULO I
Figura 1. Precipitação pluvial (mm) e Temperaturas máxima e mínima (°C) ocorridas
durante cultivos de cultivares de arroz de terras altas, nas safras 2007/2008,
2008/2009, 2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012 (BDMEP, 2012).............................33
CAPÍTULO II
Figura 1. Precipitação pluvial (mm) e temperaturas máxima e mínima (°C) ocorridas
durante cultivos de cultivares de arroz de terras altas, nas safras 2007/2008,
2008/2009, 2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012 (BDMEP, 2012).............................51
CAPÍTULO III
Figura 1. Precipitação pluvial (mm) e Temperaturas máxima e mínima (°C) ocorridas
durante cultivos de cultivares de arroz de terras altas, nas safras 2008/2009,
2009/2010, 2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013 (BDMEP, 2013).............................68
CAPÍTULO IV
Figura 1. Precipitação pluvial (mm) e Temperaturas máxima e mínima (°C) ocorridas
durante cultivos de cultivares de arroz de terras altas, nas safras 2008/2009,
2009/2010, 2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013 (BDMEP, 2013).............................84
CAPÍTULO V
Figura 1. Temperatura média, máxima e mínima (°C), umidade (%), vento (m/s) e
evapotranspiração (mm/dia) ocorridas durante cultivos de cultivares de arroz de terras
altas, na entressafra 2014 (BDMEP, 2012)...............................................................105
xviii
19
INTRODUÇÃO GERAL
Com o mercado consumidor exigente e o grande crescimento populacional,
tem surgido um grave problemas social que é o aumento da produtividade de forma a
suprir toda a demanda por alimentos. O cultivo do arroz (Oryza sativa L.) tem se
tornado um fator de segurança alimentar, pois exerce influência marcante no cenário
econômico e social. É fonte de energia, proteínas, vitaminas, minerais e aminoácidos,
e é indispensável à alimentação humana, faz parte da dieta da maior parte da
comunidade mundial (OLANI et al., 2011).
O arroz é uma gramínea pertencente à família Poaceae, do gênero Oryza,
com duas espécies cultivadas, Oryza sativa L. e Oryza glaberrima, presume-se que a
primeira é originária da Ásia e a segunda circunscrita à África Ocidental, porém não
se sabe ao certo a origem das espécies desse gênero (ROSA et al., 2006).
Distribuídas em quase todos os continentes, desde regiões tropicais e subtropicais, o
gênero Oryza, sofreu um processo evolutivo e de domesticação surgindo assim
subespécies (indica, japonica temperada e japonica tropical ou javanica) que foram se
adaptando às diferentes condições edafoclimáticas e geográficas. A espécie O. sativa
teve destaque no cultivo em todas as regiões do mundo, enquanto O. glaberrima é
apenas cultivada em alguns países da África Ocidental. A maioria das variedades de
arroz irrigado pertencem ao grupo indica e no grupo japonica tropical ou javanica estão
as de arroz de terras altas. (FONSECA et al., 2006).
Há uma ampla diversidade de cultivo da cultura do arroz, planta hidrófila, que
se adaptou a vários sistemas de produção. No ecossistema de várzeas, ocorre o
cultivo com ou sem irrigação por inundação controlada, enquanto no ecossistema de
terras altas, a cultura poderá ser conduzida sem irrigação, dependendo da água
provinda da chuva, ou com irrigação suplementar (ALVAREZ et al., 2005).
O Brasil ocupa 9º lugar na produção mundial de arroz, produção esta que não
supre as carências mundiais, necessitando de importações do produto (VILLAR e
FERREIRA et al., 2005; CONAB, 2014). Segundo estimativas da CONAB (2014), a
área plantada na safra 2013/14 para a cultura do arroz é de 2396,2 mil hectares,
gerando uma produção de 12184,1 mil toneladas, com produtividade de 5085 kg ha-1.
A região do cerrado é caracterizada pela grande área plantada de arroz no
sistema de terras altas, desde a década de setenta, apoiada por políticas
20
governamentais para produção de alimentos. É uma cultura rústica que foi se
adaptando bem às condições adversas na exploração de solos ácidos, com baixa
fertilidade e é tida como pioneira no processo de ocupação agrícola do país, no
entanto, possui problemáticas quanto a sua baixa produtividade, que pode ser
justificado pela exposição da cultura aos fatores climáticos como os déficits hídricos,
comprometendo os processos metabólicos e fisiológicos da planta, o que resulta em
perdas na produção (BOTA et al., 2004).
O arroz é cultivado desde sistemas agrícolas mais tecnificados até a
exploração de forma rudimentar para a subsistência. Muitas vezes os pequenos
produtores não dispõem de capital destinado ao investimento em tecnologia para
explorar todo o potencial produtivo dos cultivares, surgindo então a necessidade de
materiais genéticos que atendam às carências desses pequenos produtores, como
por exemplo, cultivares que permitam um menor uso de insumos, com resistência a
doenças, maior competitividade com plantas daninhas, mais eficientes na utilização
dos nutrientes do solo entre outras características que incrementem o processo
produtivo (ADORIAN, 2010).
É difícil encontrar estratégias duradouras que o dessem condições de
permanecer no mercado mundial da rizicultura, apesar do Brasil ser destaque em
competitividade no agronegócio. É necessário estratégias que melhorem questões
deficitárias que ocasionam os entraves no processo de produção e comercialização
dos produtos brasileiros. Questões estas que envolvem desde qualidade do produto,
inovações tecnológicas, incentivos à produção, custos, enfim, estudos específicos que
identifiquem as falhas nas cadeias produtivas, levando a insustentabilidade, e
conseguir unir programas de melhoramento das instituições de pesquisa, com os
demais segmentos destas cadeias e consolidar com o incentivo ao produtor apto a se
adequar aos sistemas de produção (VILLAR e FERREIRA et al., 2005;
KLUTHCOUSKI et al., 2009).
A primeira etapa do melhoramento, e que representa objetivo básico deste, é
a seleção de genótipos e populações com boa adaptação em diferentes condições de
ambientes com alta produtividade, entretanto é a fase do programa mais trabalhosa e
cara, além de ser extremamente influenciada pela interação genótipo x ambiente, que
determinam um comportamento variável dos genótipos devido à grande diversidade
edafoclimática dos ambientes (CARGNIN et al., 2008). Essa heterogeneidade
temporal e espacial faz com que a expressão do fenótipo seja dada pelo produto da
21
interação genética com o ambiente, ou seja, um conjunto de genes pode se expressar
de maneira diferenciada se submetido sob influencias de cultivos distintos, que podem
ser de caráter previsível ou imprevisível. A primeira categoria enquadram-se fatores
permanentes ao ambiente, como condições gerais de clima, solo, características que
possuem variação sistemática, incluindo o sistema de manejo da planta pelo homem.
Já no segundo grupo inclui as flutuações variáveis do ambiente, como precipitação,
temperatura e outros (COUTO, 2014).
O processo de identificação de cultivares com maior estabilidade fenotípica,
assegura melhores conhecimentos acerca do material genético e dos efeitos com sua
interação com o ambiente, uma vez que a produtividade final de uma cultura é
determinada por todas essas interações planta x ambiente. Dessa forma, todo esse
conjunto de informações, fornecem melhores condições para indicação de cultivares
regionalizadas, contribuindo sobremaneira no crescimento econômico, visando a
sustentabilidade da cultura (GUIMARÃES et al., 2008).
Quanto as questões fitotécnicas, a adubação mineral consiste em um recurso
essencial para o ciclo de vida das plantas, além de inúmeros fatores influenciarem no
potencial produtivo dos cultivares. A não realização de um manejo adequado do
nutriente, a não aplicação no momento de maior exigências das culturas, e a não
utilização de cultivares adaptadas as condições locais de cultivo são formas que
aumentam perdas, custos ao produtor e poluições ambientais tornando-se problemas
para se conseguir atingir a máxima eficiência dos sistemas de produção agrícolas
(CABRAL et al., 2011).
O nitrogênio (N) se destaca como um macronutriente essencial ao
desenvolvimento da cultura do arroz, sendo um dos elementos mais acumulados na
parte aérea da cultura e o mais extraído do solo, porém possui complexa dinâmica no
ambiente por ser altamente volátil, se perde facilmente nos processos de lixiviação,
erosão, e volatilização (FONSECA et al., 2012). O N apresenta como função principal
a estrutural, é constituinte de compostos orgânicos como a clorofila, componente das
vitaminas biotina, tiamina, niacina, riboflavina, além de atuar na produção e uso de
carboidratos (EPSTEIN et al., 2006). Desta forma, por atuar em diversos processos
fisiológicos vitais da plantas, favorece o crescimento da parte aérea, que por sua vez
aumenta a eficiência da interceptação da radiação solar, na taxa fotossintética e,
consequentemente, na cultura do arroz, é convertido no aumento do número de
perfilhos, no número de panículas por área, na massa de grãos, influenciando
22
diretamente na produtividade final da cultura (FONSECA et al., 2012). Mattje et al.
(2013), Hernandes et al. (2010) e Fidelis et al. (2012), verificaram que as
características alturas de plantas, teor de N na folha, massa de cem grãos são
influenciados por doses de nitrogênio aplicados à cultivares de arroz.
O fósforo (P) é o nutriente que mais limita a produtividade das culturas e sua
deficiência é comum nos solos sob Cerrado, já que estes apresentam baixos teores
naturais, devido à alta capacidade de fixação e adsorção, tornando-se indisponível
para as plantas. Todo o metabolismo da planta depende do fósforo, pois desempenha
papel de transferência de energia na célula, nos processos de respiração e
fotossíntese, além de ser componente estrutural dos ácidos nucleicos, que formam os
genes e cromossomos, assim como de muitas coenzimas, fosfoproteínas e
fosfolipídios (TAIZ & ZEIGER, 2009). Promove grandes incremento na cultura do
arroz, com o aumento no número de panículas, aumenta a massa de cem grãos,
favorece o crescimento radicular, além de ajudar no processo de maturação e
qualidade dos grãos (FAGERIA et al., 2004). Trabalhos realizados por Tonello et al.
(2012; 2013) verificaram que a adubação fosfatada na cultura do arroz aumenta a
estatura das plantas, e incrementa a produtividade. Até mesmo a qualidade fisiológica
das sementes de arroz é influenciada pela fertilização fosfatada segundo Fidelis et al.
(2013).
Os micronutrientes também são essênciais para o desenvolvimento das
plantas, porém, diferem-se dos macronutrientes por serem absorvidos em menor
quantidade pelas culturas. A grande exploração das terras agricultáveis, necessita de
cuidados, pois seu uso intensivo exporta a totalidade dos seus nutrientes, levando
assim ao empobrecimento do solo, repercutindo em deficiências e prejuízos nos
cultivos sucessivos (NOVAIS et al., 2007), desta forma, estudos sobre a dinâmica dos
micronutrientes, manejo da adubação, e uso eficiente destes são necessários para
tomada de decisão, buscando o sucesso no uso desses insumos.
O Boro (B) é um dos oito micronutriente de relevante importância em cultivos
agrícolas, por participar em diversos processos biológicos das plantas. Atuando em
alguns sistemas enzimáticos como constituinte ou como componente ativo e essencial
nas reações biológicas. Atua na translocação de açucares e metabolismo de
carboidratos. Fases da planta como o florescimento, crescimento do tubo polínico, os
processos de frutificação, metabolismo do N e a atividade de hormônios são papeis
desempenhados pelo B. Sua deficiência interrompe o crescimento, desenvolvimento
23
e maturação das células, além da síntese do ácido ribonucleico, a formação de ribose
e síntese de proteínas determinando o crescimento meristemático. A parede celular
fica menos resistente quando há a deficiência de B (NOVAIS et al., 2007).
Ao se trabalhar com o nutriente boro vários cuidados devem ser tomados uma
vez que os níveis críticos e tóxicos variam muito com as características dos solos,
espécies e estádio fenológico da planta, aliado a esses aspectos, o limite entre as
concentrações adequadas e tóxicas de B na planta é muito estreito, exigindo assim
um planejamento minucioso com a fertilização desse micronutriente (MARIANO et al.,
1999). É um elemento imóvel na planta absorvido principalmente na forma de ácido
bórico, e de extrema carência, principalmente em solos arenosos, com baixo teor de
matéria orgânica e muito expressa devido ao cultivo intensivo, à grande extração pelas
culturas, uso crescente de calcário e adubos fosfatados provocando insolubilização
do micronutriente (MANTOVANI et al., 2013).
Em estudo com modos de aplicação de boro e zinco em dois cultivares de
arroz de terras altas Engler et al (2006) verificaram que as concentrações de boro na
planta aumentam quando este elemento é pulverizado em área total, e que pequenos
teores no solo deste elemento já se tornam suficientes para a cultura em questão.
Segundo Pavinato et al. (2009) e Corrêa et al. (2006) avaliando efeito de doses na
cultura do arroz verificaram que a cultura é sensível ao elemento estudado, sendo
exigido em pequenas quantidades, pois as doses de 0,5 mL L -1 de B e 3 mg dm-3 de
B respectivamente, apresentaram sintomas de toxicidade nas plantas. Com isso
Pavinato et al. (2009) verificaram que os parâmetros morfológicos da cultura foram
afetados com redução do comprimento das raízes aumentando seu diâmetro, além de
terem redução do perfilhamento. Diferentemente destes resultados Leite et al. (2011)
não encontraram variações no rendimento e na qualidade de sementes de arroz em
função da adubação com boro, mesmo sendo aplicado em diferentes estágios de
crescimento vegetativo da planta.
Desta forma, com a evolução da agricultura, do modelo extrativismo e da
agricultura de subsistência para a exploração agroindustrial intensa, exige-se a busca
de novos patamares de conhecimento e tecnologias, a fim de tornar os sistemas de
produção diversificados e sustentáveis. Principalmente na regiões tropicais, no
cerrado, como o estado do Tocantins, que possui grande potencial produtivo. Assim
materias genéticos com maior capacidade produtiva, mais adaptados em novos
ambientes, capazes de se desenvolver com baixas doses de adubos, são importantes
24
ferramentas que devem ser incorporadas ao manejo da agricultura de forma a atender
desde grande produtores até mesmo áreas marginais, almejando sempre quantidade
e qualidade do produto atendendo às exigências do mercado consumidor, e a
lucratividade do empreendimento.
A estrutura da dissertação está dividida em capítulos, constando, portanto, de
cinco capítulos, e tem como tema principal a cultura do arroz. Cada capítulo está em
formato de artigo científico, e é abordado subtemas vinculados à cultura. No capítulo
I e III trata-se do comportamento de cultivares de arroz de terras altas em condições
adequadas de adubação, no capítulo II temos o estresse nutricional com fósforo, e no
capítulo IV estresse com nitrogênio, já no capítulo V trabalhou-se com o micronutriente
boro, em diferentes épocas de aplicação na cultura em estudo.
25
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mundial. In: FERREIRA, M. C.; SOUSA, I. S. F.; VILLAR, P. M. Desenvolvimento
tecnológico e dinâmica da produção do arroz de terras altas no Brasil. Embrapa
Arroz e Feijão, 1ª Ed. p. 79-92. Santo Antônio de Goiás, 2005.
29
CAPÍTULO I
COMPORTAMENTO DE CULTIVARES DE ARROZ DE TERRAS ALTAS EM
SOLOS DO CERRADO
RESUMO
O arroz é uma gramínea pertencente à família Poaceae, cultivado em dois
ecossistemas, o de várzea, e o de Terras altas, além de ser utilizado por populações
que o mantém como parte integrante da alimentação diária. É crescente a demanda
pelo consumo de arroz em todo mundo, é um cereal que tem grande importância
socioeconômica. O Estado do Tocantins possui grande potencial produtivo, sendo
assim, o objetivo do estudo foi avaliar o desempenho produtivo de cultivares de arroz
de terras altas no cerrado do sul do Estado do Tocantins em cinco anos de avaliação.
Os experimentos foram conduzidos em campo na Fazenda Chaparral e na Estação
Experimental da Universidade Federal do Tocantins, nos anos agrícolas 2007/2008,
2008/2009, 2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012. O delineamento experimental foi de
blocos casualisados com quatro repetições, num esquema fatorial 4 x 5, constituído
por quatro genótipos e cinco anos. As características avaliadas foram número de dias
para florescimento, altura da planta, massa de cem grãos e produtividade de grãos.
Conclui-se que o ano agrícola 2007/08 foi onde os cultivares apresentaram as maiores
produtividades; e os cultivares BRS-Bonança, BRS-Primavera e BRSMG-Conai
atingiram boas produtividades em mais de um ano de cultivo, sendo indicadas para a
utilização na região.
Palavras-chave: Oryza sativa; terras altas; produtividade; estabilidade.
PERFORMANCE OF UPLAND RICE CULTIVARS IN SOIL OF CERRADO
ABSTRACT
The rice is a grain belonging to the family Poaceae, grown in two ecosystems, the
floodplain, and the Highlands, besides being used by people who keeps as part of the
daily diet. There is a growing demand for rice consumption around the world. That
30
cereal has great socioeconomic importance. The State of Tocantins has great
productive potential, so the aim of the study was to evaluate the productive
performance of cultivars of upland rice in the cerrado of the southern state part of
Tocantins five years of evaluation. The experiments were conducted in the field in the
Chaparral Farm and in the Experimental Station of the Federal University of Tocantins,
in the years 2007/2008, 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011 and 2011/2012. The
experimental design was a randomized blocks with four replications, in a 4 x 5 factorial
scheme, consisting of four genotypes and five years. The evaluated characteristics
were number of days to flowering, plant height, weight of hundred grains and grain
yield. It was concluded that the cultivars showed the highest yield in the agricultural
year of 2007/08; and cultivars BRS – Bonança, BRS – Primavera, BRSMG – Conai
reached good productivities in more than one year of cultivation, being indicated for
use in the region.
Key words: Oryza sativa; highlands; productivity; stability.
INTRODUÇÃO
O cultivo de arroz é praticado mundialmente desde os primórdios por
populações que o mantém como parte integrante da alimentação diária, por fornecer
energia, proteínas, vitaminas e minerais. É uma gramínea pertencente à família
Poaceae, cultivado em dois ecossistemas, o de várzea, sendo irrigado por inundação
controlada, e no ecossistema de terras altas, onde o cultivo pode ser conduzido
apenas com a água provinda da chuva, ou com irrigação suplementar (GUIMARÃES
et al., 2006).
Vale destacar que o sistema de cultivo de terras altas possui a maior área
plantada em todo território nacional, porém, tem baixa representatividade na produção
nacional devido à baixa produtividade, o que pode ser explicado pela irregularidade
das precipitações pluviais, pela exposição à altas temperaturas e à altas taxas de
evapotranspiração, bem como práticas inadequadas de cultivo, resultando em
diversos problemas metabólicos e fisiológicos que reduzem a produção (GUIMARÃES
et al., 2007).
31
No cerrado brasileiro o cultivo de arroz de terras altas foi pioneiro durante o
processo de ocupação agrícola, devido a cultura ser pouco exigente em fertilidade e
tolerante a solos ácidos. Segundo o quarto levantamento da CONAB (2015), estimase para a safra 2014/2015 área plantada de arroz no Brasil em 2372,9 mil hectares,
com produção de 12197,8 mil toneladas e produtividade de 5182 kg ha-1. Para o
estado do Tocantins a estimativa é de 113,9 mil hectares plantados, com produção de
577,5 mil toneladas e produtividade de 4932 kg ha-1. Para o arroz cultivado apenas
em sistemas de terras altas, segundo o sexto levantamento da CONAB (2013),
produção para a safra 2012/2013 foi de 78,27 mil toneladas, numa área de 38,96 mil
hectares, obtendo produtividade de 2009 kg ha-1.
No cenário nacional a produção do arroz de terras altas tem se intensificado
em praticamente todas as regiões do país, numa ampla diversidade de cultivos, que
vai desde grandes lavouras mecanizadas até pequenas áreas de produção para
subsistência (SOUZA et al., 2007). Diversas pesquisas enfocando o melhoramento
genético com a cultura do arroz têm sido realizadas nas últimas décadas e vem
alcançando grandes avanços tecnológicos. Na tentativa de incrementar a
produtividade, pesquisadores observaram que a utilização de cultivares selecionados
é uma tecnologia de fácil adoção pelos agricultores e que possuem o menor custo de
produção agrícola (CORDEIRO et al., 2010)
Diante da demanda de consumo mundial de arroz, o desafio é encontrar
cultivares com grandes potenciais produtivos e adaptados à região, sendo eles
capazes de se desenvolver e apresentar produção satisfatória mesmo sob a grande
diversidade edafoclimática submetidos em cada cultivo. Em vista do estado do
Tocantins ter grande potencial produtivo e estar localizado estrategicamente em um
grande entroncamento rodoviário, sendo corredor de exportações para várias regiões
do país (PIRES et al., 2012), a pesquisa deve ser intensificada a fim de tornar o estado
um polo comercial agrícola. Vários autores tem verificado a importância de encontrar
materiais genéticos adaptados às diversas condições ambientas e que apresentem
estabilidade ao longo dos anos de cultivo (SOUZA et al., 2007; CARGNIN et al., 2008;
MORAIS et al., 2008).
Avaliar o comportamento de cultivares ao longo de diversas safras é de
extrema importância, de forma que os cultivares quando submetidos em condições
que variam no tempo e no espaço serão caracterizados diferentemente. A interação
genótipos x ambiente será expressa de forma distinta a depender de cada condição
32
em que for submetido o cultivo em determinado ano, assim a inter-relação ambienteplanta irá idenficar materiais genéticos com a melhor expressão das suas
potencialidades, demosntrando-as nas variações morfológicas e econômicas da
cultura.
Diante do exposto, objetivou-se com este estudo avaliar o comportamento de
cultivares de arroz de terras altas no cerrado do sul do Estado do Tocantins.
MATERIAL E MÉTODOS
Para avaliação do comportamento dos cultivares instalou-se um experimento
em cada uma das seguintes safras 2007/2008, 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011 e
2011/2012, no sistema de cultivo de terras altas, sendo dois na fazenda Chaparral
(safras 2007/2008 e 2008/2009), no município de Gurupi, situada a 11° 40’ de latitude
sul e 49° 01’ de longitude oeste e com altitude de 280m, em solo do tipo Latossolo
Vermelho-Amarelo distrófico de classe textural arenosa (Embrapa, 2006). Os outros
três experimentos foram instalados na estação experimental da Universidade Federal
do Tocantins, no Campus Universitário do município de Gurupi, sendo que o da safra
2009/2010 foi instalado na Fazenda Experimental localizado a latitude de 11º46`12``S
e longitude de 49º02`45``w, a 286m de altitude e os da safra 2010/2011 e 2011/12
localizada a latitude de 11º 43` 45``S e longitude de 49º 04` 07``W, a 280m de altitude,
todos em solo classificado como Latossolo Vermelho - Amarelo distrófico (Embrapa,
2006). Segundo o sistema de classificação de Köppen (1948), o clima da região é do
tipo mesotérmico com chuvas de verão e inverno seco. Os dados climáticos referentes
ao período de condução dos experimentos encontram-se na Figura 1.
33
Figura 1. Precipitação pluvial (mm) e Temperaturas máxima e mínima (°C) ocorridas durante cultivos
de cultivares de arroz de terras altas, nas safras 2007/2008, 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011 e
2011/2012 (BDMEP, 2012).
As áreas onde se instalaram os experimentos da Fazenda Chaparral (safras
2007/08 e 2008/09) e primeira safra na Fazenda experimental (2009/10), vinham
sendo utilizadas por muitos anos com pastagens e encontravam-se em estado
degradado. Como histórico de utilização da área onde se implantou os ensaios nas
safras (2010/11 e 2011/12), consta a rotação de cultura de arroz (safra) e feijão
(entressafra). Em todos os locais de plantio foi realizado calagem para a correção da
acidez do solo, porém, no ano de 2009, por ter sido feito próximo ao plantio, o calcário
não teve tempo suficiente de reagir no solo, como pode ser observado nas
características químicas do solo para esta época (Tabela 1). Anterior a instalação dos
experimentos, em cada ano foram coletadas amostras de solo da camada de 0-20 cm
para a caracterização dos atributos químicos e físicos, que são apresentados na
Tabela 1.
34
Tabela 1. Atributos químicos e físicos do solo a profundidade de 0 – 20 cm nas áreas dos
experimentos.
Atributos do solo
Safras
07/08
08/09
09/10
10/11
11/12
0,90
3,20
4,80
1,72
1,08
Mg (cmolc dm )
0,40
1,70
0,10
1,41
0,60
Ca+Mg (cmolc dm-3)
1,30
4,90
4,90
3,13
1,68
K (cmolc dm-3)
0,06
0,40
0,44
0,37
0,06
1,36
5,20
5,30
3,50
1,73
H+Al (cmolc dm )
2,90
3,30
3,60
2,65
0,95
pH (CaCl2)
4,30
4,70
6,10
5,36
5,08
P-melich (mg dm-3)
2,40
5,30
3,40
1,70
4,35
T (cmolc dm-3)
4,26
8,60
8,90
6,14
2,67
V (%)
30,51
60,90
59,3
56,90
64,53
M.O (%)
0,20
2,20
2,50
1,20
1,45
Areia (g kg-1)
785,20
785,20
597,30
720,81
720,81
Sílte (g kg-1)
38,30
38,30
47,70
90,53
90,53
176,50
176,50
354,90
188,66
188,66
Ca (cmolc dm-3)
-3
SB (cmolc dm-3)
-3
-1
Argila (g kg )
O delineamento experimental foi em blocos casualisados com quatro
repetições, num esquema fatorial 4 x 5, constituído por quatro genótipos e cinco anos
de cultivo. No cultivo das safras 2007/2008 e 2008/2009, cada parcela experimental
foi constituída por cinco linhas de 5,0 m de comprimento espaçadas de 0,45 m e 60
sementes por metro linear, utilizando-se como área útil as três linhas centrais,
desprezando 0,5 metros de cada extremidade e as duas linhas laterais obtendo assim,
5,4 m2 de área útil. Nas demais safras cada parcela experimental foi constituída por
quatro linhas de 5,0 m de comprimento, espaçadas de 0,45 m e 60 sementes por
metro linear. Como área útil foram utilizadas as duas linhas centrais com 4,0 metros
de comprimento, desprezando as duas linhas laterais e 0,5 m de cada extremidade
totalizando desta forma 3,6 m2 de área útil.
Para o estudo foram utilizados os cultivares BRS-Bonança, BRS-Sertaneja,
BRS-Primavera e BRSMG-Conai. Em todos os anos o preparo do solo se deu de
forma convencional com uma gradagem pesada + grade niveladora. A semeadura foi
realizada manualmente nos dias 13 de dezembro de 2007, 10 de dezembro de 2008,
12 de dezembro de 2009, 11 de dezembro de 2010 e 10 de dezembro de 2011.
35
A adubação de semeadura foi realizada no sulco de plantio segundo a análise
de solo de cada ano e recomendação para o cultivo de arroz de terras altas. Sendo
assim, nas safras 2007/08, 2008/09, 2009/10 e 2010/11 foram aplicados 120 kg ha-1
de P2O5 na forma de superfosfato simples (17% P2O5), descontando o P já presente
no solo de cada experimento. O potássio foi aplicado em plantio na dosagem de 60
kg ha-1 de K2O na forma de cloreto de potássio. Na safra 2011/12 aplicou-se 480 kg
ha-1 de NPK na formulação (5-25-15), sendo aplicados 24 kg ha-1 de N, 120 kg ha-1 de
P2O5, e 72 kg ha-1 de K2O. As adubações de cobertura nas safras 2007/08, 2008/09 e
2009/10 ocorreram com 90 kg ha-1 de N, na forma de uréia, na safra 2010/11 foram
aplicados 120 kg ha-1 de N, na forma de uréia com boro e na safra 2011/12 foram
aplicados 120 kg ha-1 de N na forma de uréia, descontando a adubação nitrogenada
realizada no sulco de plantio. Em todos os cultivos as adubações de cobertura foram
realizadas em duas etapas, a primeira feita por ocasião do perfilhamento efetivo, cerca
de 30 dias após plantio e a segunda aplicada na diferenciação do primórdio floral,
cerca de 60 dias após plantio.
Os tratos culturais na safra 2007/08 foram efetuados quando necessários e o
controle de plantas daninhas, realizado mediante capina manual, sempre antes das
adubações. Em 2008/09 houve os procedimentos de limpeza mediante capina
manual, também antecedendo as aplicações nitrogenadas, não houve necessidade
de ser utilizados inseticidas e nem fungicidas durante a condução do experimento. Em
2009/10 os tratos culturais ocorreram mediante uso de herbicida e inseticida quando
se fez necessário. Na safra 2010/11e 2011/12 as limpezas ocorreram mediante uso
de capina manual e fungicida, com produtos devidamente recomendados para a
cultura do arroz.
As características avaliadas foram número de dias para florescimento - dias
para emissão de 50% das panículas, a partir da data de semeio; altura da planta medida da superfície do solo até o ápice da panícula do colmo central, excluída a
arista, quando presente; massa de cem grãos - massa de uma amostra de cem grãos
sadios por parcela e; produtividade de grãos - produção de grãos limpos com 13% de
umidade, em kg ha-1.
Os dados experimentais foram submetidos a análises individual e conjunta de
variância, com aplicação do teste F. A análise conjunta foi realizada sob condições de
homogeneidade das variâncias residuais. Para as comparações entre as médias de
36
tratamentos, foi utilizado o teste Tukey a 5% de probabilidade, o que foi feito utilizandose o aplicativo computacional SISVAR (FERREIRA, 2008).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Houve efeito significativo da interação cultivar versus ambiente para todas as
características avaliadas (Tabela 2), caracterizando interdependência dos fatores, ou
seja, o ambiente influenciou de forma diferenciada na expressão dos cultivares
estudados, sendo, portanto, realizado o desdobramento de um fator dentro do outro.
Resultados semelhantes foram encontrados por CORDEIRO et al. (2010), MELO et
al. (2006) e CARGNIN et al. (2008) avaliando cultivares de arroz de terras altas em
diferentes locais e anos.
Tabela 2. Resumo da análise de variância das médias de dias para florescimento (DF),
altura de plantas (AP), massa de cem grãos (MCG) e produtividade de grãos (PROD), de
quatro cultivares de arroz cultivados nas safras 2007/2008, 2008/2009, 2009/2010,
2010/2011 e 2011/2012, Gurupi-Tocantins.
Quadrado Médio
FV
GL
DF (dias)
AP (cm)
MCG (g)
PROD (Kg ha-1)
Cultivar (C)
3
1525,61**
758,26**
0,93**
333801,36ns
Ano (A)
4
112,34**
3865,15**
1,28**
8799181,55**
CXA
12
63,41**
249,39**
0,07**
650525,50**
Repetição (Ano)
15
12,25ns
80,24ns
0,03*
296894,40*
Resíduo
45
11,05
62,26
0,01
143276,85
CV(%)
4,19
9,16
5,34
35,73
Média Geral
79,37
86,19
2,58
1059,45
ns não
significativo; ** significativo para p ≤ 0,01; *Significativo para p ≤ 0,05 pelo teste F.
Observa-se ainda na Tabela 2, efeito significativo no fator cultivar para todas
as características, excetuando produtividade de grãos, evidenciando a variabilidade
genética existente entre os cultivares avaliados, o que é de extrema importância para
os estudos quando se visa encontrar materiais genéticos adaptados para a região e
tipo de cultivo visando o aspecto produtivo destes (CANCELLIER et al., 2011). Para o
37
fator ambiente também foi observada significância para todas as características,
evidenciando as diferenças entre os anos de cultivo, mesmo sendo os estudos
realizados em condições experimentais semelhantes. Segundo Melo et al. (2007),
esta significância do fator ambiente é importante, pois, aumenta a necessidade de
estudos como este.
Os coeficientes de variação foram considerados baixos (Tabela 2) mostrando
boa precisão na condução dos experimentos exceto para a característica
produtividade de grãos (35,73%). Porém, para Costa et al. (2002), este valor é
classificado como médio em seus estudos que sugerem uma classificação para os
coeficientes de variação de acordo com o delineamento experimental em cultivos de
arroz terras altas. Tonello et al. (2012) e Cancellier et al. (2011) também verificaram
coeficientes elevados em estudos realizados à campo, quando a cultura foi submetida
a algum tipo de estresse.
Para a característica número de dias para florescimento (Tabela 3), observase para as safras 2007/08 e 2008/09 que os cultivares BRSMG-Conai e BRSPrimavera foram os mais precoces, variando entre 70 e 76 dias. Já os cultivares BRSBonança e BRS-Sertaneja mostraram-se mais tardios variando entre 81,00 e 87,00
dias. Nas safras 2009/10, 2010/11 e 2011/12, novamente verifica-se que o cultivar
BRSMG-Conai se apresentou mais precoce, bem como, o cultivar BRS-Sertaneja o
mais tardio.
Tabela 3. Médias de dias para florescimento de quatro cultivares de arroz de terras altas
cultivados no sul do estado de Tocantins, nas safras 2007/2008, 2008/2009, 2009/2010,
2010/2011 e 2011/2012
Dias para florescimento
Cultivar
Safra 07/08 Safra 08/09 Safra 09/10 Safra 10/11 Safra 11/12 Média
BRS-Bonança
81,00aAB
84,75aA
81,75bA
75,00bB
83,50bA
81,20
BRS-Sertaneja 85,00aC
87,00aBC
92,75aAB
95,00aA
91,00aABC
90,15
BRS-Primavera 74,50bB
75,75bB
86,50abA
75,00bB
73,00cB
76,95
BRSMG-Conai
70,00bAB
70,25bAB
74,75cA
66,00cB
65,00dB
69,20
Média
77,62
79,43
83,93
77,75
78,12
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre
si pelo teste Tukey, a 5 % de probabilidade.
38
Com relação aos anos agrícolas de cultivo, todos os cultivares apresentaram
variações quanto à característica número de dias para florescimento, sendo que BRSPrimavera foi dentre eles o mais estável, não mostrando diferenças significativas entre
a maioria dos cultivos, pois, apenas na safra 2009/10 teve o seu ciclo mais tardio. O
cultivo de arroz está sujeito a diversos estresses abióticos, que variam de ano para
ano. Durante os cinco anos de cultivo observa-se grande variação na ocorrência,
duração e intensidade das precipitações pluviais (Figura 1), de forma que os cultivares
responderam a essas alterações com variações em seu ciclo. A planta ao passar por
condições estressantes, no caso, o déficit de água, não consegue produzir
fotoassimilados suficientes e necessários para o início do florescimento, sendo assim,
permanece mais tempo na fase vegetativa como resposta ao estresse, e tem como
resultado o prolongamento do seu ciclo (TERRA, 2008). Crusciol (1995) constatou em
seus estudos que a cultura do arroz prolonga seu ciclo quando passa por deficiência
hídrica.
Segundo Fornasiere Filho & Fornasiere (2006), o cultivar BRSMG-Conai é um
cultivar de ciclo precoce, e tem diferenças de ciclo em relação ao cultivar BRSPrimavera que varia de 5 à 10 dias, que por sua vez é classificado como semi precoce,
enquanto que o BRS-Bonança tem ciclo vegetativo longo, variando em torno de 88
dias. Materiais genéticos de ciclo precoce vêm sendo utilizados para o cultivo quando
se busca menor tempo de exposição a fatores ambientais adversos, e quando, em
condições favoráveis permite que os produtores obtenham duas colheitas anuais
compensadoras, pelo aproveitamento da soca. Guimarães et al. (2007), também
encontraram valores semelhantes de dias para florescimento para o cultivares
supracitados.
Para a característica altura de plantas (Tabela 4), nota-se que o cultivar BRSPrimavera foi o único a constituir sempre o grupo estatístico de plantas de maiores
estaturas, independente do ano de cultivo, devido provavelmente ao fator genético
que a caracteriza como um genótipo com maior porte de plantas. É importante
ressaltar que as alturas são consideradas satisfatórias para a região, pois possibilita
a colheita mecanizada. Para Castro Neto (2009) alturas em torno de 0,90 cm são
satisfatórias e pensando em cultivo mecanizado, reduzem as perdas de grãos no
momento da colheita.
39
Tabela 4. Médias de altura de plantas em cm de quatro cultivares de arroz de terras altas
cultivados no sul do estado de Tocantins, nas safras 2007/2008, 2008/2009, 2009/2010,
2010/2011 e 2011/2012
Altura de plantas (cm)
Cultivar
Safra 07/08 Safra 08/09 Safra 09/10 Safra 10/11
Safra 11/12 Média
BRS-Bonança
104,62bA
67,50bC
68,05bC
89,67 abAB
76,80 abBC 81,33
BRS-Sertaneja
123,97aA
80,75abB
75,95 abB
72,20cB
69,72bB
84,52
BRS-Primavera 110,52abA 84,50aC
87,85aBC
101,77aAB
91,35aBC
95,20
BRSMG-Conai
112,65abA 69,25bB
76,45abB
82,45bcB
77,75abB
83,71
Média
112,94
77,07
86,52
78,9
75,5
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre
si pelo teste Tukey, a 5 % de probabilidade.
Observa-se que na safra 2007/08 os cultivares obtiveram as maiores alturas
de plantas, variando de 123,97 a 104,62 cm. Da safra 2007/08 para a safra 2008/09
os cultivares apresentaram grandes decréscimos em suas estaturas, em cerca de
38%, 36%, 35% e 24% para BRSMG-Conai, BRS-Bonança, BRS-Sertaneja e BRSPrimavera, respectivamente. Para as demais safras, os cultivares BRSMG-Conai e
BRS-Sertaneja demonstraram estabilidade para a característica, enquanto que BRSBonança e BRS-Primavera foram instáveis. Segundo Fonseca et al. (2008), a
característica altura de planta é uma variável agronômica, ou seja, quantitativa,
controlada por vários genes que apresentam baixa herdabilidade, e desta forma, muito
influenciadas pelas condições ambientais pelos quais são submetidos os materiais
durante o cultivo.
Na safra 2007/08 obteve-se as maiores alturas de plantas, justamente quando
ocorreram as melhores precipitações pluviais (Figura 1). Segundo Taiz & Zeiger
(2009), diversas mudanças fisiológicas, estruturais, anatômicas, morfológicas e
bioquímicas ocorrem quando a planta é submetida a qualquer tipo de estresse, sendo
que o estresse hídrico afeta principalmente o crescimento celular, o que
possivelmente explica a redução das estaturas das plantas nos anos subsequentes,
cujas precipitações foram menores e má distribuídas.
Quanto à massa de cem grãos (Tabela 5), constata-se que o BRSMG-Conai
compôs sempre o grupo estatístico de maiores médias independente da safra de
cultivo, o que é desejável, pois, massa de cem grãos correlaciona-se com
40
produtividade de grãos. O cultivar BRS-Sertaneja também apresentou massa elevada,
deixando de compor o grupo mais produtivo apenas na safra 2010/11.
Tabela 5. Médias de massa de cem grãos de quatro cultivares de arroz de terras altas
cultivados no sul do estado de Tocantins, nas safras 2007/2008, 2008/2009, 2009/2010,
2010/2011 e 2011/2012
Massa de cem grãos (g)
Cultivar
Safra 07/08 Safra 08/09 Safra 09/10 Safra 10/11 Safra 11/12 Média
BRS-Bonança
2,72bA
2,28bB
2,34bcB
2,64bA
2,29aB
2,45
BRS-Sertaneja
3,07aA
2,52abB
2,46abBC
2,52bB
2,19aC
2,55
BRS-Primavera 2,72bA
2,26bB
2,17cB
2,71bA
2,19aB
2,41
BRSMG-Conai
3,30aA
2,68aBC
2,72aB
3,30aA
2,44aC
2,89
Média
2,95
2,43
2,42
2,79
2,28
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem
entre si pelo teste Tukey, a 5 % de probabilidade.
Analisando as safras, observa-se a ausência de estabilidade entre os
cultivares para massa de cem grãos (Tabela 5), devido a forte influência do ambiente.
As baixas precipitações associadas à sua má distribuição durante o ciclo da cultura
do arroz afetaram visivelmente as características agronômicas, diminuindo suas
massas. O fator água é responsável pela expansão foliar, que está diretamente
relacionada com a quantidade de fotossíntese realizada pela planta. Em geral, a
quantidade de fotossíntese é proporcional à área foliar, sendo assim, com menos
fotossíntese haverá diminuição na quantidade de assimilados produzidos, redução na
sua distribuição na planta e consequentemente menor enchimento de grãos (TAIZ &
ZEIGER, 2009).
É notório que as safras 2007/08 e 2010/11 foram melhores, bem como
2008/09, 2009/10 e 2011/12 foram ruins. A possível explicação deve-se ao fato da
massa de cem grãos ser uma característica dependente da translocação de
carboidratos que irão preencher o grão, processo no qual a água é de fundamental
importância, pois participa nas diversas e principais atividades do metabolismo da
planta, desde a translocação de fotoassimilados, no transporte do xilema e floema, e
no processo de fotossíntese, que ficam reduzidos ou até inibidos quando há
deficiência hídrica (TAIZ & ZEIGER, 2009).
41
Os valores das massas de cem grãos encontradas nesse trabalho variaram
de 3,30g para BRSMG-Conai nas safras 2007/08 e 2010/11 a 2,17 para BRSPrimavera na safra 2009/10.
Adorian (2010) estudando a caracterização da
diversidade fenotípica existente em uma coleção nuclear de arroz de terras altas
encontrou valores de massa de cem grãos que variaram de 1,23 a 3,43 gramas. Já
Melo et al. (2009) e Fonseca et al. (2006) em trabalhos avaliando características
agronômicas de cultivares de arroz, encontraram valores que variaram de 2,3 a 2,7
gramas, valores estes que ficaram próximos aos encontrados neste estudo.
Guimarães et al. (2007), encontraram valor de 2,37 para o cultivar BRS-Bonança e
Silva et al. (2009) encontraram para o cultivar BRSMG-Conai massa de 2,39 gramas.
Segundo Fonseca et al. (2008), trata-se de uma característica muito influenciada pelo
ambiente, fazendo com que os cultivares respondam diferentemente em cada ano de
cultivo, uma vez que em cada ano agrícola houveram diferentes condições
edafoclimáticas.
Para produtividade de grãos (Tabela 6), observa-se que o cultivar BRSBonança compôs sempre o grupo estatístico de maior média, sendo, portanto,
considerado o mais produtivo, apesar de não ter havido nas safras 2008/09, 2009/10
e 2011/12 diferença significativa entre os cultivares.
Tabela 6. Médias de produtividade grãos de quatro cultivares de arroz de terras altas cultivados
no sul do estado de Tocantins, nas safras 2007/2008, 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011 e
2011/2012
Produtividade de grãos (kg ha-1)
Cultivar
Safra 07/08
Safra 08/09 Safra 09/10 Safra 10/11
Safra 11/12 Média
BRS-Bonança
2729,34aA
502,58aC
167,38aC
1711,63aB
499,96aC
BRS-Sertaneja 1951,03bA
903,09aB
137,63aC
732,36bBC
607,18aBC 866,26
BRS-Primavera 1716,81bA
906,11aB
465,40aB
2066,59aA
406,83aB
1112,35
BRSMG-Conai 1875,22bA
943,01aB
831,06aBC 1855,78aA
179,93aC
1137
Média
813,7
400,37
423,48
2068,1
1591,59
1122,18
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre si
pelo teste Tukey, a 5 % de probabilidade.
Dentre os cultivos das safras, 2007/08 foi a mais produtiva, seguida da safra
2010/11. A safra 2009/10 seguida da safra 2011/12 foram as que apresentaram os
menores rendimentos de grãos. Porém, estas médias de produtividade de grãos estão
42
próximas, e na maioria abaixo da média estadual que foi estimada em apenas 2009
-
kg ha 1 na safra 2012/2013 (CONAB, 2013). A possível explicação para tal fato devese provavelmente à distribuição e às quantidades de chuvas ocorridas no período em
que foi cultivada cada safra (Figura 1).
Verifica-se que na safra 2007/08, além das maiores precipitações, também foi
melhor distribuída durante o período de cultivo, resultando em maiores produtividades
de grãos. O déficit hídrico reduz a capacidade produtiva dos cultivares, sendo o
período de florescimento e enchimento de grãos a fase mais crítica da cultura do arroz,
pois nesta fase a falta de água pode provocar esterilidade das espiguetas, panículas
menores e grãos mal formados e gessados. Segundo Heinemann (2010) as perdas
devido ao estresse hídrico na produtividade de grãos dos cultivares de arroz podem
ultrapassar a marca de 50%, causando grandes prejuízos aos riziculturores.
Observa-se grandes decréscimos de produtividades do primeiro para o
segundo ano de cultivo, chegando até a 80% de redução para o cultivar BRSBonança. Decréscimo que se manteve, quase na mesma proporção ou até
intensificou-se, do segundo para o terceiro ano de cultivo, para todos os cultivares. A
safra 2010/11 obteve bons rendimentos, porém no cultivo seguinte voltou-se a obter
quedas na produtividade dos cultivares. Apesar das variações nos atributos físicos e
químicos do solo (Tabela 1), que podem justificar as baixas produtividades de grãos,
bem como, as oscilações de cada ano, tem-se como principal limitante na produção
do arroz nestas cinco safras, o componente água, que teve grandes alterações em
sua disponibilidade (Figura 1), modificando as características dos cultivares, pois esta
exerce uma diversidade de funções fisiológicas e metabólicas nas plantas e em todo
ecossistema.
CONCLUSÕES
O
ano
agrícola
2007/08
proporcionou
as
maiores
produtividades,
independentemente dos cultivares avaliados.
Os cultivares BRS-Bonança, BRS-Primavera e BRSMG-Conai atingiram boas
produtividades em mais de um ano de cultivo, sendo indicadas para a utilização na
região.
43
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47
CAPÍTULO II
COMPORTAMENTO DE CULTIVARES DE ARROZ SUBMETIDOS À ESTRESSE
DE FÓSFORO EM SOLOS DO CERRADO
RESUMO
Indispensável no metabolismo da cultura do arroz, o fósforo é um dos grandes
limitantes da produtividade da cultura, então, objetivou-se com este estudo avaliar o
comportamento de cultivares de arroz de terras altas submetidos ao estresse de
fósforo, no Cerrado do sul do Estado do Tocantins. Os experimentos foram
conduzidos em campo na Fazenda Chaparral e na Estação Experimental da
Universidade Federal do Tocantins nos anos agrícolas 2007/2008, 2008/2009,
2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012. O delineamento experimental foi de blocos
casualisados com quatro repetições, num esquema fatorial 4 x 5, constituído por
quatro genótipos e cinco anos. As características avaliadas foram número de dias para
florescimento, altura da planta, massa de cem grãos e produtividade de grãos.
Conclui-se que os cultivares BRS-Primavera, BRS-Bonança e BRSMG-Conai
apresentaram produtividades superiores em mais de um ano de cultivo; o ano agrícola
2007/2008 apresentou os maiores rendimentos para os cultivares avaliados e o
estresse de fósforo altera as características agronômicas da cultura do arroz, e reduz
significativamente suas produtividades de grãos.
Palavras-chave – Oryza sativa; estresse abiótico; estresse mineral; produtividade.
BEHAVIOR OF RICE CULTIVARS UNDERGOING STRESS CONDITION OF
PHOSPHORUS IN SOILS OF CERRADO
ABSTRACT
Indispensable in the metabolism of rice, phosphorus is a major limiting crop
productivity, then, the aim of this study was to evaluate the behavior of cultivars of
upland rice subjected to stress of phosphorus in the Cerrado of south State of
Tocantins. The experiments were conducted in the field in Chaparral Farm and
Experiment Station of the Federal University of Tocantins in the years 2007/2008,
48
2008/2009, 2009/2010, 2010/2011 and 2011/2012. The experimental design was
randomized blocks with four replications, in a 4 x 5 factorial, consisting of four
genotypes and five years. The characteristics evaluated were number of days to
flowering, plant height, weight of hundred grains and grain yield. We conclude that the
BRS-Primavera, BRS-Bonança e BRSMG-Conai showed higher yield than in more
than a year of cultivation, the agricultural year 2007/2008 had the highest yields for
cultivars evaluated and phosphorus stress alters agronomic of rice, and significantly
reduces their grain yields.
Key words - Oryza sativa; abiotic stress; stress mineral; productivity.
INTRODUÇÃO
Cultivado e consumido em todo o mundo, o arroz (Oryza sativa L.) exerce
papel fundamental na alimentação humana, sendo fonte de energia, proteínas,
vitaminas e minerais. Sua produção concentra-se na Ásia, com aproximadamente
90% da produção mundial, seguida das Américas (4,5%), África (4,5%), Europa e
Oceania. A orizicultura tem lugar de destaque no agronegócio por representar grande
importância econômico-social visando à produção de alimentos necessários para
atender a crescente demanda populacional.
Na América Latina o Brasil é o maior produtor desse grão, com a produção
correspondente provinda desde grandes lavouras mecanizadas até pequenas áreas
de produção para subsistência (FERREIRA et al., 2012; CORDEIRO et al., 2010). A
evolução da cultura fez-se adaptar a diversas condições climáticas, sendo assim, sua
produção está distribuída em todo território nacional, dividida em dois sistemas de
cultivo, o de várzea e o de terras altas, sendo que este último é detentor da maior área
plantada, cerca de 55%, porém, representando apenas 25% da produção total
brasileira, que concentra-se na região do Cerrado (SANTOS & RABELLO, 2008).
Essas baixas produções do Cerrado são explicadas pela exposição da cultura
as intemperes climáticas que ocorrem na região, como veranicos, que são
caracterizados pelos períodos irregulares de chuva, às altas temperaturas, que
desencadeiam alta transpiração da cultura, solos ácidos e com limitada
disponibilidade de nutrientes que tem como resultado mudanças no metabolismo da
49
planta e consequentemente queda na produtividade (GUIMARÃES et al., 2007).
Segundo o quarto levantamento da CONAB (2015), estima-se para a safra 2014/2015
área plantada de arroz no Brasil em 2372,9 mil hectares, com produção de 12197,8
mil toneladas e produtividade de 5182 kg ha-1. Para o estado do Tocantins a estimativa
é de 113,9 mil hectares plantados, com produção de 577,5 mil toneladas e
produtividade de 4932 kg ha-1. Para o arroz cultivado apenas em sistemas de terras
altas, o levantamento da CONAB (2013) apontou estimativa de produção para a safra
2012/2013 de 78,27 mil toneladas, numa área de 38,96 mil hectares, obtendo
produtividade de 2009 kg ha-1.
O elemento fósforo (P) é um dos maiores limitantes da produção de arroz de
terras altas, isso porque esse nutriente se encontra em baixos níveis em solos do
Cerrado e tem alto poder de adsorção e fixação no solo, ficando, portanto, indisponível
para as plantas. Indispensável no metabolismo da planta, o fósforo tem função
estrutural, compondo o ATP, ácidos nucléicos e fosfolipídios das membranas celulares
e fazendo parte dos compostos fosfatados da glicólise e da fotossíntese, além da ação
funcional, como regulador enzimático (TAIZ; ZEIGER, 2009). Sendo assim, sua
deficiência reduz o crescimento e o perfilhamento da cultura, acarreta menor
desenvolvimento das raízes, assim como na produção de matéria seca e sementes
(GRANT et al., 2001).
Identificar materiais genéticos que apresentem bons rendimentos quando
submetidos à baixas adubações, e que tenham boa adaptação e estabilidade ao longo
de vários anos de cultivo, mesmo, submetidos a diversas condições climáticas, de
forma que estes, consigam expressar suas potencialidades, irá favorecer a produção
agrícola, obtendo um maior retorno econômico, reduzindo os custos dos produtores,
e principalmente promovendo o crescimento local.
Assim, objetivou-se com este estudo avaliar o comportamento de cultivares
de arroz de terras altas submetidos ao estresse de fósforo, no Cerrado do sul do
Estado do Tocantins.
50
MATERIAL E MÉTODOS
Para avaliação do comportamento dos cultivares instalou-se um experimento
em cada uma das seguintes safras 2007/2008, 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011 e
2011/2012, no sistema de cultivo de terras altas, sendo dois na Fazenda Chaparral
(safras 2007/2008 e 2008/2009) no município de Gurupi, situada a 11° 40’ de latitude
sul e 49° 01’ de longitude oeste e com altitude de 280m, em solo do tipo Latossolo
Vermelho-Amarelo distrófico de classe textural arenosa. Os outros três experimentos
foram instalados na estação experimental da Universidade Federal do Tocantins, no
Campus Universitário de Gurupi, sendo que o da safra 2009/2010 foi instalado na
Fazenda Experimental, localizado a latitude de 11º46`12``S e longitude de
49º02`45``w, a 286m de altitude e os da safra 2010/2011 e 2011/12 localizada a
latitude de 11º 43` 45``S e longitude de 49º 04` 07``W, a 280m de altitude, todos em
solo classificado como Latossolo Vermelho - Amarelo distrófico (Embrapa, 2006).
Segundo o sistema de classificação de Köppen (1948), o clima da região é do tipo
mesotérmico com chuvas de verão e inverno seco. Os dados climáticos referentes ao
período de condução dos experimentos encontram-se na Figura 1.
51
Figura 1. Precipitação pluvial (mm) e temperaturas máxima e mínima (°C) ocorridas durante cultivos
de cultivares de arroz de terras altas, nas safras 2007/2008, 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011 e
2011/2012 (BDMEP, 2012)
As áreas onde se instalaram os experimentos da Fazenda Chaparral (safras
2007/08 e 2008/09) e primeira safra na Fazenda experimental (2009/10), vinham
sendo utilizadas por muitos anos com pastagens e encontrava-se em estado
degradado. Como histórico de utilização da área onde se implantou os ensaios nas
safras (2010/11 e 2011/12), consta a rotação de cultura de arroz (safra) e feijão
(entressafra). Em todos os locais de plantio foi realizada calagem para a correção da
acidez do solo, porém, no ano de 2009, e por ter sido feito próximo ao plantio, o
calcário não teve tempo suficiente de reagir com o solo, como pode ser observado
nas características químicas do solo para esta época (Tabela 1). Anterior a instalação
dos experimentos, em cada ano foram coletadas amostras de solo da camada de 020 cm para caracterização dos atributos químicos e físicos, que são apresentados na
Tabela 1.
52
Tabela 1. Atributos químicos e físicos do solo a profundidade de 0 – 20 cm nas áreas dos
experimentos
Safras
Atributos do solo
07/08
08/09
09/10
10/11
11/12
Ca (cmolc dm-3)
0,90
2,70
4,80
1,59
1,15
Mg (cmolc dm-3)
0,40
1,30
0,10
1,41
0,69
Ca+Mg (cmolc dm-3)
1,30
3,90
4,90
3,00
1,84
K (cmolc dm-3)
0,06
0,20
0,44
0,15
0,07
SB (cmolc dm-3)
1,36
4,30
5,30
3,14
1,89
H+Al (cmolc dm-3)
2,90
3,40
3,60
2,25
0,73
pH (CaCl2)
4,30
4,20
6,10
5,47
5,49
P-melich (mg dm-3)
2,40
3,90
3,40
0,70
3,98
T (cmolc dm-3)
4,26
7,70
8,90
5,39
2,61
V (%)
30,51
55,40
59,3
58,24
72,22
0,20
0,80
2,50
1,17
1,34
Areia (g kg )
785,20
809,1
597,30
720,81
720,81
Sílte (g kg-1)
38,30
51,30
47,70
73,86
73,86
Argila (g kg-1)
176,50
139,6
354,90
205,33
205,33
M.O (%)
-1
O delineamento experimental foi em blocos casualisados com quatro
repetições, num esquema fatorial 4 x 5, constituído por quatro genótipos e cinco anos
de cultivo. No cultivo das safras 2007/2008 e 2008/2009 cada parcela experimental foi
constituída por cinco linhas de 5,0 m de comprimento espaçadas de 0,45 m e 60
sementes por metro linear, utilizando-se como área útil as três linhas centrais,
desprezando 0,5 metros de cada extremidade e as duas linhas laterais obtendo assim,
5,4 m2 de área útil. Nas demais safras cada parcela experimental foi constituída por
quatro linhas de 5,0 m de comprimento, espaçadas de 0,45 m e 60 sementes por
metro linear. Como área útil foram utilizadas as duas linhas centrais com 4,0 metros
de comprimento, desprezando as duas linhas laterais e 0,5 m de cada extremidade
totalizando desta forma 3,6 m2 de área útil.
Para o estudo foram utilizados os cultivares BRS-Bonança, BRS-Sertaneja,
BRS-Primavera e BRSMG-Conai. Em todos os anos o preparo do solo se deu de
forma convencional com gradagem pesada + grade niveladora. A semeadura foi
realizada manualmente nos dias 13 de dezembro de 2007, 10 de dezembro de 2008,
12 de dezembro de 2009, 11 de dezembro de 2010 e 10 de dezembro de 2011.
53
A adubação de semeadura foi realizada no sulco de plantio segundo a análise
de solo de cada ano e recomendação para o cultivo de arroz de terras altas. Sendo
assim, nas safras 2007/08, 2008/09, 2009/10 e 2010/11 foram aplicados 20 kg ha -1 de
P2O5 na forma de superfosfato simples (17% P2O5), descontando o P já presente no
solo de cada experimento. O potássio foi aplicado em plantio na dosagem de 60 kg
ha-1 de K2O na forma de cloreto de potássio. Na safra 2011/12 aplicou-se 80 kg ha-1
de NPK na formulação (5-25-15), sendo aplicados 4 kg ha-1 de N, 20 kg ha-1 de P2O5,
e 12 kg ha-1 de K2O, também foi adicionado 20 kg de N na forma de uréia. As
adubações de cobertura nas safras 2007/08, 2008/09 e 2009/10 ocorreram com 90 kg
ha-1 de N na forma de uréia; na safra 2010/11 foram aplicados 120 kg ha-1 de N na
forma de uréia com boro e na safra 2011/12 foram aplicados 120 kg ha-1 de N na forma
de uréia, descontando a adubação nitrogenada realizada no sulco de plantio. Em
todos os cultivos as adubações de cobertura foram realizadas em duas etapas, a
primeira feita por ocasião do perfilhamento efetivo, cerca de 30 dias após plantio e a
segunda aplicada na diferenciação do primórdio floral, cerca de 60 dias após plantio.
Os tratos culturais na safra 2007/08 foram efetuados quando necessários e o
controle de plantas daninhas, realizado mediante capina manual, sempre antes das
adubações. Em 2008/09 houve os procedimentos de limpeza mediante capina
manual, também antecedendo as aplicações nitrogenadas, não houve necessidade
de ser utilizado inseticidas e nem fungicidas durante a condução do experimento. Em
2009/10 os tratos culturais ocorreram mediante uso de herbicida e inseticida quando
se fez necessário. Na safra 2010/11e 2011/12 as limpezas ocorreram mediante uso
de capina manual e fungicida, com produtos devidamente recomendados para a
cultura do arroz.
As características avaliadas foram número de dias para florescimento - dias
para emissão de 50% das panículas, a partir da data de semeio; altura da planta medida da superfície do solo até o ápice da panícula do colmo central, excluída a
arista, quando presente; massa de cem grãos - massa de uma amostra de cem grãos
sadios por parcela e; produtividade de grãos - produção de grãos limpos com 13% de
umidade, em kg ha-1.
Os dados experimentais foram submetidos a análises individual e conjunta de
variância, com aplicação do teste F. A análise conjunta foi realizada sob condições de
homogeneidade das variâncias residuais. Para as comparações entre as médias de
54
tratamentos, foi utilizado o teste Tukey a 5% de probabilidade, o que foi feito utilizandose o aplicativo computacional SISVAR (FERREIRA, 2008).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para a interação genótipos versus ambiente houve significância para todas as
características avaliadas (Tabela 2) caracterizando interdependência dos fatores, ou
seja, os ambientes (anos) influenciaram de forma diferenciada a expressão dos
genótipos estudados. Desta forma, realizou-se o desdobramento de um fator dentro
do outro. Ainda na Tabela 2, observou-se significância para todas as características
estudadas no fator cultivar e para o fator ambiente, demonstrando variabilidade
genética existente entre os cultivares e variação entre os anos de cultivo. Estudos
semelhantes foram realizados por Cordeiro et al. (2010) e Cargnin et al. (2008) que
também verificaram significância das interações. Fica evidenciado para Cancellier et
al. (2011) e Melo et al. (2007) a importância desse tipo de estudo, principalmente para
encontrar materiais genéticos adaptados à região e tipo de cultivo visando o aumento
produtivo destes.
Tabela 2. Resumo da análise de variância das médias de dias para florescimento (DF),
altura de plantas (AP), massa de cem grãos (MCG) e produtividade de grãos (PROD), de
quatro cultivares de arroz cultivados com estresse de fósforo nas safras 2007/2008,
2008/2009, 2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012 Gurupi-Tocantins
FV
GL
DF (dias)
AP (cm)
MCG (g)
PROD (kg ha-1)
Repetição (Ano)
15
5,11ns
24,59ns
0,04ns
205190,72**
Cultivar (C)
3
1207,30**
1037,49**
1,20**
141856,72*
ANO (A)
4
607,48**
4484,46**
1,22**
8901932,31**
CXA
12
36,77**
276,06**
0,12**
296576,58**
Resíduo
45
4,11
18,1
0,02
28879,55
CV (%)
2,46
5,02
6,23
20,53
Média Geral
82,4
84,8
2,55
827,69
ns não
significativo; ** significativo para p ≤ 0,01; *Significativo para p ≤ 0,05 pelo teste F
55
As boas conduções dos experimentos ficam evidenciadas nos baixos valores
de CV encontrados na Tabela 2, excetuando-se a característica produtividade de
grãos (20,53%), porém Blum (1988) avalia que esse coeficiente de variação não é
elevado e nem inadequado para ensaios de campo que simulam estresse de
nutrientes minerais. Em trabalhos que avaliaram estresse nutricional, diversos
também encontraram valores de CV elevado como Sousa et al. (2012) com a cultura
do feijão e Tonello et al. (2012) e Cancellier et al. (2011) com a cultura do arroz.
As médias para a característica dias para florescimento encontram-se na
Tabela 3. Nota-se que o cultivar BRSMG-Conai compôs sempre o grupo estatísticos
dos materiais genéticos mais precoces em todos os anos de cultivo, já o cultivar BRSSertaneja caracterizou-se como cultivar mais tardio também verificado em todas as
safras. O ciclo precoce para a cultura do arroz pode tornar-se interessante, pois, desta
forma, tendem a “escapar”, ou seja, a completar seu ciclo mais rapidamente ficando
menos tempo exposto às condições ambientais adversas, e ainda, quando encontram
ambiente propício produzem duas colheitas, pelo aproveitamento da soca, trazendo
mais rendimentos aos agricultores.
Tabela 3. Médias de dias para florescimento de quatro cultivares de arroz de terras altas
cultivados sob estresse de fósforo no sul do estado de Tocantins, nas safras 2007/2008,
2008/2009, 2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012
Dias para florescimento
Cultivar
Safra 07/08 Safra 08/09 Safra 09/10
Safra 10/11 Safra 11/12 Média
BRS-Bonança
80,25 aC
82,50 bBC
94,25 bA
81,25 bC
86,25 bB
84,90
BRS-Sertaneja
82,50 aD
87,25 aC
100,25 aA
96,50 aAB
92,50 aB
91,80
BRS-Primavera 74,50 bC
71,00 cC
92,25 bA
79,00 bB
79,50 cB
79,25
BRSMG-Conai
70,00 cC
70,50 cC
82,25 cA
69,00 cC
76,50 cB
73,65
Média
76,81
77,81
92,25
81,43
83,68
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre
si pelo teste Tukey, a 5 % de probabilidade.
A safra 2009/10 apresentou as maiores médias de dias para florescimento,
resultando no prolongamento do ciclo dos genótipos (Tabela 3). Isso se deu,
provavelmente devido a grandes variações climáticas existentes entre os anos (Figura
1), como por exemplo a distribuição e intensidade pluvial, já que a deficiência hídrica
provoca redução na expansão celular. Influenciando diretamente a quantidade de
56
fotossíntese por unidade de área, fazendo com que a planta não consiga ter reservas
suficientes para entrar no estágio de florescimento, permanecendo assim, mais tempo
na fase vegetativa prolongando seu ciclo. O que ainda pode ter sido intensificado pelo
estresse nutricional de fósforo, pois a limitação de fósforo para a planta interfere na
formação dos órgãos reprodutivos, ocasionando o atraso na iniciação floral (TAIZ;
ZEIGER, 2009). Crusciol et al. (2003 e 2006) e Terra (2008) também verificaram
alterações do período de florescimento da cultura em função da quantidade de água
fornecida à cultura do arroz de terras altas, tendendo a prolongar seu ciclo.
Quanto à altura de plantas (Tabela 4), observa-se que o cultivar BRSPrimavera, independente do ano de cultivo, esteve sempre presente no grupo
estatístico com as maiores estaturas de plantas. Apesar da característica altura de
plantas ser determinada geneticamente, segundo Fonseca et al. (2008), ela é
influenciada pelo ambiente, ou seja, é uma característica de baixa herdabilidade,
controlada por vários genes e irá sofrer variações a depender das condições de cultivo
submetida.
Tabela 4. Médias de altura de plantas de quatro cultivares de arroz de terras altas cultivados
no sul sob estresse de fósforo do estado de Tocantins, nas safras 2007/2008, 2008/2009,
2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012
Altura de plantas (cm)
Cultivar
Safra 07/08 Safra 08/09 Safra 09/10 Safra 10/11 Safra 11/12 Média
BRS-Bonança
113,60 bA
73,50 cBC
66,70 bC
78,90 bB
71,77 bcBC 80,89
BRS-Sertaneja
123,07 aA
83,75 bB
74,35 abC
63,77 cD
64,26 cD
81,84
BRS-Primavera
118,35 abA 93,25 aB
75,80 aC
97,40 aB
93,15 aB
95,59
BRSMG-Conai
99,77 cA
78,75 bcB
67,15 bC
83,00 bB
75,82 bB
80,90
Média
113,70
82,31
71,00
80,76
76,25
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre si
pelo teste Tukey, a 5 % de probabilidade.
Dentre os cultivos das safras, o ano 2007/08 foi o que os cultivares
apresentaram as maiores alturas de plantas (Tabela 4), variando de 99,77 a 123,07
cm, que podem estar relacionadas às maiores precipitações, bem como à melhor
distribuição durante o cultivo (Figura 1). A safra 2009/10 resultou nas menores alturas
de plantas, com decréscimo próximo aos 48% para o cultivar BRS-Sertaneja
comparando a safra 2007/08 e 2009/10. O fósforo é um nutriente que tem participação
57
integral de compostos importantes das células vegetais, possui diversas funções,
como elemento estrutural de DNA e RNA, como elemento transferidor de energia,
intermediário da respiração e fotossíntese e atua como regulador de diversas vias
sintéticas (TAIZ; ZEIGER, 2009). Sendo assim, o estresse do fósforo, associado às
menores precipitações, que também afetam diretamente todo o metabolismo da planta
e seu crescimento celular, justificam a diminuição das alturas de plantas que
ocorreram ao longo dos cinco anos de cultivo. Sant’Ana et al. (2003) e Fageria (2007)
verificaram que a cultura do arroz cultivada sob estresse de fósforo tende a reduzir a
altura de plantas, ter menor perfilhamento e redução significativa da produtividade de
grãos.
Para a característica massa de cem grãos (Tabela 5), nota-se que o grupo
que obteve superioridade estatística foi sempre composto pelo cultivar BRSMG-Conai,
independente do ano agrícola. O cultivar BRS-Sertaneja, também teve tendência de
apresentar elevada massa de cem grãos, o que é interessante para a cultura, pois
esta é uma característica que está diretamente relacionada com produtividade de
grãos.
Tabela 5. Médias de massa de cem grãos de quatro cultivares de arroz de terras altas
cultivados sob estresse de fósforo no sul do estado de Tocantins, nas safras 2007/2008,
2008/2009, 2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012
Massa de cem grãos (g)
Cultivar
Safra 07/08 Safra 08/09 Safra 09/10 Safra 10/11 Safra 11/12 Média
BRS-Bonança
2,81 bA
2,41 bB
2,43 abB
2,36 bB
2,32 bB
2,47
BRS-Sertaneja
3,04 bA
2,20 bC
2,57 aB
2,32 bBC
2,18 bcC
2,46
BRS-Primavera
2,81 bA
2,28 bBC
2,24 bBC
2,52 bAB
2,02 cC
2,37
BRSMG-Conai
3,36 aA
2,78 aB
2,52 abB
3,27 aA
2,65 aB
2,92
Média
3,00
2,42
2,44
2,62
2,29
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre
si pelo teste Tukey, a 5 % de probabilidade.
Houve grande variação das médias para a característica massa de cem grãos
ao longo dos cinco anos de cultivo (Tabela 5). Verifica-se que a safra 2007/08
apresentou as maiores médias comparadas aos demais anos agrícolas, evidenciando
a forte influência do ambiente nesta característica. Mais uma vez o fator déficit hídrico
58
tornou-se o grande responsável pela diminuição das médias dos cultivares durante o
cultivo das cinco safras (Figura 1), pois, a água é aliada fundamental da planta para
que se consiga desenvolver todas as atividades metabólicas, já que participa desde o
transporte de nutrientes do solo para as raízes, no transporte pelo xilema e floema,
participa dos processos de fotossíntese, promove a translocação de fotoassimilados
para toda a planta e tem importância no crescimento celular. Assim, quando ocorre
déficit na planta, essas atividades podem ser inibidas, e como a massa de cem grãos
depende da translocação de carboidratos que irão preencher a casca, função de
translocação desempenhada pela água, então a planta pode sofrer com decréscimos
no enchimento dos grãos (TAIZ; ZEIGER, 2009).
O fósforo também tem grande participação na formação dos grãos, pois
segundo Taiz & Zeiger, (2009), a limitação deste nutriente, provoca restrição na
formação das sementes, interferindo na formação dos órgãos reprodutivos, resultando
no decréscimo de número de flores, o que refletirá diretamente na produtividade de
grãos. Guimarães et al. (2007) e Adorian (2010) encontraram valores semelhantes de
massa de cem grão para cultivares de arroz.
Com relação à característica produtividade de grão (Tabela 6), observa-se
que o cultivar BRS-Bonança compôs sempre o grupo estatístico com a maior média,
sendo, portanto, o mais produtivo.
Tabela 6. Médias de produtividade grãos de quatro cultivares de arroz de terras altas
cultivados sob estresse de fósforo no sul do estado de Tocantins, nas safras 2007/2008,
2008/2009, 2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012
Produtividade de grãos (kg ha-1)
Cultivar
Safra 07/08 Safra 08/09 Safra 09/10 Safra 10/11 Safra 11/12
Média
BRS-Bonança
2458,15 aA 924,98 abB 133,91 aC
894,89 aB
343,73 abC
951,13
BRS-Sertaneja
2329,89 aA 755,61 bB
145,06 aC
301,19 bC
484,21 aBC
803,19
BRS-Primavera 1552,22 bA 1239,47 aA 173,58 aC
648,46 aB
194,84 abC
761,71
BRSMG-Conai
1846,88 bA 802,64 bB
241,77 aC
918,80 aB
163,47 cC
794,71
Média
2046,78
173,58
690,83
296,56
930,67
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre
si pelo teste Tukey, a 5 % de probabilidade.
Contata-se que a safra 2007/08 (Tabela 6) se mostrou mais produtiva para
todos os cultivares avaliados, enquanto que as safras 2009/10 e 2011/12 foram as
59
menos produtivas. Houve grandes decréscimos de produtividade de grãos da safra
2007/08 para as dos anos subsequentes, reforçando a justificativa de que a
quantidade e distribuição das precipitações pluviais são de extrema importância para
a cultura do arroz, pois afetam todo o desenvolvimento da cultura em todos os
estágios, sendo, porém, a fase de florescimento e enchimento de grãos consideradas
as fases críticas para a cultura do arroz. Segundo Heinemann (2010) o déficit de água
nesses períodos resulta na esterilidade das espiguetas, panículas menores e grãos
mal formados e gessados, atingindo perdas de produtividade de grãos de até 50%.
Os baixos níveis de fósforo na cultura do arroz, associados com menores
precipitações resultaram em quedas na produtividade de grãos, que em sua maioria
foram abaixo da média estadual, estimada em apenas 2009 kg ha-1 para a safra
2012/2013 (CONAB, 2013). As boas produtividades da safra 2007/08 podem estar
relacionadas com a massa de cem grãos, que foram superiores às demais safras,
demonstrando assim a correlação existente entre essas duas características.
Considerando a carência de informações a respeito do comportamento de
cultivares de arroz cultivados em terras altas no Cerrado, e mais especificamente no
Estado do Tocantins, e principalmente a expressividade do público beneficiado por
estudos como este, já que a maioria dos produtores do estado possuem em suas
propriedades agrícolas terras não corrigidas, que para atingirem potencial produtivo
satisfatório teriam custo de produção aumentado expressivamente, nota-se a
importância de estudos como este, envolvendo em maior número possível de
cultivares. Através desses resultados podem-se identificar os melhores cultivares para
este
nível
tecnológico
empregado
pelos
agricultores,
maximizando
suas
produtividades sem onerar o custo de produção.
CONCLUSÕES
Os cultivares BRS-Primavera, BRS-Bonança e BRSMG-Conai apresentaram
produtividades superiores em mais de um ano de cultivo.
O ano agrícola 2007/2008 apresentou os maiores rendimentos para os
cultivares avaliados.
60
O estresse de fósforo altera as características agronômicas da cultura do
arroz, e reduz significativamente suas produtividades de grãos.
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63
CAPÍTULO III
COMPORTAMENTO DE CULTIVARES DE ARROZ DE TERRAS ALTAS NA
REGIÃO SUL DO ESTADO DO TOCANTINS
RESUMO
O arroz é uma gramínea pertencente à família Poaceae, cultivado em dois
ecossistemas, o de várzea, e o de Terras altas, é adaptado à diferentes condições de
cultivo e sofre com grandes oscilações na sua produção. Pioneira na ocupação
agrícola com a abertura das áreas de cultivo, a cultura do arroz tem pouca exigência
nutricional e é tolerante à solos ácidos, característica intrínseca do Cerrado. Cultivado
mundialmente, destaca-se como alimento essencial para a população, além de
favorecer ao desenvolvimento econômico-social dos países. Objetivou-se com este
trabalho avaliar o comportamento de cultivares de arroz de terras altas no Cerrado do
sul do Estado do Tocantins. Os experimentos foram conduzidos em campo na
Fazenda Chaparral e na Estação Experimental da Universidade Federal do Tocantins
nos anos agrícolas 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013. O
delineamento experimental foi de blocos casualisados com quatro repetições, num
esquema fatorial 3 x 5, constituído por três genótipos e cinco anos. As características
avaliadas foram número de dias para florescimento, altura da planta, massa de cem
grãos e produtividade de grãos. Conclui-se que as maiores produtividades de grãos
foram alcançadas na safra 2012/13; o estresse hídrico provocou reduções
significativas nos componentes de produtividade na cultura do arroz e; o cultivar BRSPrimavera apresentou as maiores produtividades nos anos agrícolas avaliados,
exceto em 2009/10.
Palavras-chave: Cerrado; Oryza sativa; segurança alimentar.
64
BEHAVIOR OF RICE VARIETIES OF UPLAND IN SOUTHERN STATE
TOCANTINS
ABSTRACT
The rice is a grain belonging to the family Poaceae, grown in two ecosystems, the
floodplain, and the Highlands, is adapted to different growing conditions and suffers
from large fluctuations in their production. As a pioneer crop in agricultural occupation
with the opening of new cultivation areas, the rice has little nutritional requirement and
is tolerant to acid soils, intrinsic characteristic of the Cerrado soils. Cultivated
worldwide, stands out as an essential food for the population, in addition promote
economic and social development of the countries. The aim of this study was to
evaluate the cultivars behavior of upland rice in the Cerrado of the southern part of the
state of Tocantins. The experiments were conducted in the field in the Chaparral Farm
and in the Experimental Station of the Federal University of Tocantins in the agricultural
years of 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011, 2011/2012 and 2012/2013. The
experimental design was a randomized blocks with four replications in a factorial
scheme 3 x 5, comprising three genotypes and five years. The evaluated
characteristics were number of days to flowering, plant height, weight of hundred
grains and grain yield. It is concluded that the larger grain yields were achieved in the
2012/13 cropping year; water stress caused significant reductions in yield components
in rice and, the BRS -Primavera showed the highest yields in the evaluated cropping
years, except in 2009/10.
Key words: Cerrado; Oryza sativa; food safety.
INTRODUÇÃO
Um dos principais cerais cultivado e consumido mundialmente, o arroz (Oryza
sativa L.), possui grande representatividade econômico-social nos países em
desenvolvimento, e representa importante fonte de nutrientes na alimentação. É
adaptado à diferentes condições de cultivo, porém sofre com grandes oscilações na
sua produção, o que repercute na necessidade de inovações tecnológicas que
65
solucionem os problemas da cultura visando o incremento de produtividade e
melhorias na qualidade do produto, para que assim, se atenda às exigências da
população (NOSSE et al., 2008).
Segundo Cancellier et al. (2011) a orizicultura representa 30% da produção
total de grãos que atinge 590 milhões de toneladas e abastece o mercado mundial. O
sistema de terra altas representa 13% dos 148 milhões de hectares cultivados em todo
o mundo (TERRA et al., 2013).
No Brasil a produção não tem atingido níveis satisfatórios e que atendam a
demanda, sendo necessário a importação do produto (FONSECA et al., 2012). Nas
regiões tropicais brasileira, em solos do cerrado, se concentram a maior produção de
grão de arroz em sistema de terras altas, justificado pela rusticidade da cultura, ao se
adaptar às condições de baixa fertilidade natural dos solos, à alta acidez destes, além
da sua baixa retenção de água, tornando o arroz pioneiro na ocupação agrícola como
abertura das áreas de cultivo (CRUSCIOL et al., 2003a). Essa região também é
caracterizada por ter grande sazonalidade de precipitação hídrica, os chamados
veranicos, que ocasionam grande perdas na produção, uma vez que a cultura, sob
deficiência hídrica sofre alterações fisiológicas, morfológicas e bioquímicas, e assim,
não responde satisfatoriamente com altas produtividades de grãos (TERRA et al.,
2013).
O primeiro levantamento de grãos da safra 2013/2014, realizado pela CONAB
(2013), trazem a cultura do arroz com área plantada na safra 2012/2013 de 2390,9 mil
hectares, com produção de 11746,6 mil toneladas e produtividade 3507 kg ha -1. Para
a safra 2013/2014 a estimativa inicial é de que sejam produzidos entre 11,92 a 12,03
milhões de toneladas, ou seja, produção pouco superior, na mesma área plantada. Os
estados de Santa Catarina e Rio Grande do Sul, são os maiores produtores do país,
produzindo juntos 76% da safra nacional com mais de 50% da área total de arroz no
Brasil. O Tocantins é o terceiro maior produtor de arroz, com maior representatividade,
o arroz irrigado, plantado em grandes áreas localizadas nas regiões de Formoso do
Araguaia, Lagoa da Confusão, Dueré, Cristalândia e Pium, e o arroz de terras altas
com um provável decréscimo da área plantada de 5% em relação à safra de 2012/13
que foi de 38,96 mil hectares, em virtude da substituição da cultura para a produção
de soja e milho.
A heterogeneidade dos ambientes o qual o arroz é cultivado, o expõem a
múltiplos estresses abióticos, desde variações de clima e fertilidade do solo. Desta
66
forma, a expressão das características, aspectos fenotípicos e genotípicos da cultura,
são determinados direta e indiretamente pela ação dos fatores externos e são
resultado final de todas interações planta-ambiente (GUIMARÃES et al., 2008). Todo
o desenvolvimento da cultura e sua expressão gênica podem estar ligados aos
estímulos bioquímicos internos, que divergem pela interação dos genes em condições
de diversidade ambiental e acabam por refletir na produtividade final. É nessa
interação planta-ambiente que o melhoramento atua, buscando a melhor expressão
morfológica e econômica da espécie, em diferente condições ambientais (NUNES et
al., 2012).
O melhoramento procura viabilizar materiais genéticos em diferentes
condições de cultivo ou em diferentes regiões, buscando novas estratégias a fim de
que se tenha o máximo de ganho possível, em detrimento ao investimento aplicado,
por fim o grande desafio do melhorista é o aumento da produção de alimentos, em
virtude do aumento da demanda de consumo mundial (SOUZA et al., 2012). Aliado ao
potencial produtivo da cultura, acrescido do melhoramento desta, estão as práticas
agrícolas, que buscam o melhor manejo propiciando toda expressão do seu potencial
e refletindo assim, no aumento da produtividade. Vários autores tem verificado a
importância de encontrar materiais genéticos adaptados às diversas condições
ambientas (SOUZA et al., 2012; CARGNIN et al., 2008; MORAIS et al., 2008).
A avaliação comportamental dos cultivares em diversos anos com posterior
identificação dos mais adaptados às variações edafoclimáticas, e os que respondam
satisfatoriamente nos aspectos produtivos, são fatores imprencindíveis para a
recomendação de um material genético ao produtor, visando maior rentabilidade e
principalmente almejando o crescimento regional (MELO et al., 2007). Em virtude do
estado do Tocantins ser um local com pontecial produtivo e, em vista da sua
localização estratégica no entroncamento rodoviário,
o mesmo pode se tornar
corredor para exportação do produto, com grande chances de virar polo comercial
agrícola, assim como, pode ocorrer com outras culturas produzidas na região (PIRES
et al., 2012).
Assim, objetivou-se com este estudo avaliar o comportamento de cultivares
de arroz de terras altas no Cerrado do sul do Estado do Tocantins.
67
MATERIAL E MÉTODOS
A avaliação do comportamento dos cultivares foi realizada com a instalação
de um experimento em cada uma das seguintes safras 2008/2009, 2009/2010,
2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013, no sistema de cultivo de terras altas, sendo um
na Fazenda Chaparral (safra 2008/2009), localizada no município de Gurupi, situada
a 11° 40’ de latitude sul e 49° 01’ de longitude oeste e com altitude de 280m, em solo
do tipo Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico de classe textural arenosa. Os outros
quatro experimentos foram instalados na estação experimental da Universidade
Federal do Tocantins, no Campus Universitário de Gurupi, sendo que o da safra
2009/2010 foi instalado na Fazenda Experimental localizado a latitude de 11º46`12``S
e longitude de 49º02`45``w, a 286m de altitude e os da safra 2010/2011, 2011/12 e
2012/13, localizados a latitude de 11º 43` 45``S e longitude de 49º 04` 07``W, a 280m
de altitude, todos em solo classificado como Latossolo Vermelho - Amarelo distrófico
(Embrapa, 2006). Segundo o sistema de classificação de Köppen (1948), o clima da
região é do tipo mesotérmico com chuvas de verão e inverno seco. Os dados
climáticos referentes ao período de condução dos experimentos encontram-se na
Figura 1.
68
Figura 1. Precipitação pluvial (mm) e Temperaturas máxima e mínima (°C) ocorridas durante cultivos
de cultivares de arroz de terras altas, nas safras 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011, 2011/2012 e
2012/2013 (BDMEP, 2013).
As áreas onde se instalaram os experimentos da Fazenda Chaparral (safra
2008/09) e primeira safra na Fazenda experimental (2009/10), vinham sendo
utilizadas por muitos anos com pastagens e encontravam-se em estado degradado.
Como histórico de utilização da área onde se implantou os ensaios nas safras
(2010/11, 2011/12 e 2012/13), consta a rotação de cultura de arroz (safra) e feijão
(entressafra). Em todos os locais de plantio foi realizado calagem para a correção da
acidez do solo, porém, no ano de 2009, por ter sido feito próximo ao plantio o calcário
não teve tempo suficiente de reagir com o solo como pode ser observado nas
características químicas do solo para esta época (Tabela 1). Anterior a instalação dos
experimentos, em cada ano foram coletadas amostras de solo da camada de 0-20 cm
para a caracterização dos atributos químicos e físicos, que são apresentados na
Tabela 1.
69
Tabela 1. Atributos químicos e físicos do solo a profundidade de 0 – 20 cm nas áreas dos
experimentos.
Safras
Atributos do solo
08/09
09/10
10/11
11/12
12/13
Ca+Mg (cmolc dm-3)
4,00
0,80
1,00
1,50
1,57
K (cmolc dm-3)
0,02
0,06
0,62
0,10
0,08
SB (cmolc dm-3)
4,02
0,86
1,62
1,70
1,63
H+Al (cmolc dm-3)
3,30
4,10
3,32
1,30
1,02
pH (CaCl2)
4,60
5,00
5,70
6,10
6,30
P-melich (mg dm-3)
80,0
1,20
10,30
15,6
11,12
T (cmolc dm-3)
7,32
4,49
4,94
3,00
2,65
V (%)
54,91
19,15
32,92
55,2
61,40
M.O (%)
1,10
18,10
2,01
4,70
13,32
Areia (g kg-1)
785,20
690,10
709,00
735,2
542,4
Sílte (g kg-1)
38,30
40,50
47,70
57,20
54,90
Argila (g kg-1)
176,50
269,30
243,2
207,6
402,7
O delineamento experimental foi em blocos casualisados com quatro
repetições, num esquema fatorial 3 x 5, constituído por três genótipos e cinco anos de
cultivo. No cultivo da safra 2008/2009, cada parcela experimental foi constituída por
cinco linhas de 5,0 m de comprimento espaçadas de 0,45 m e 60 sementes por metro
linear, utilizando-se como área útil as três linhas centrais, desprezando 0,5 metros de
cada extremidade e as duas linhas laterais obtendo assim, 5,4 m2 de área útil. Nas
demais safras cada parcela experimental foi constituída por quatro linhas de 5,0 m de
comprimento, espaçadas de 0,45 m e 60 sementes por metro linear. Como área útil
foram utilizadas as duas linhas centrais com 4,0 metros de comprimento, desprezando
as duas linhas laterais e 0,5 m de cada extremidade totalizando desta forma 3,6 m 2
de área útil.
Para o estudo foram utilizados os cultivares BRS-Bonança, BRS-Primavera e
BRSMG-Conai. Em todos os anos o preparo do solo se deu de forma convencional
com uma gradagem pesada + grade niveladora. A semeadura foi realizada
70
manualmente nos dias 10 de dezembro de 2008, 10 de dezembro de 2009, 11 de
dezembro de 2010, 10 de dezembro de 2011 e 29 de novembro de 2012.
A adubação de semeadura foi realizada no sulco de plantio segundo a análise
de solo de cada ano e recomendação para o cultivo de arroz de terras altas. Na safra
2008/09 foram aplicados 120 kg ha-1 de P2O5 na forma de superfosfato triplo, 60 kg
ha-1 de K2O na forma de cloreto de potássio, descontando o adubo presente no solo.
Em 2009/10 foram aplicados 120 kg ha-1 de P2O5 na forma de superfosfato triplo e 90
kg ha-1 de K2O na forma de cloreto de potássio, também descontando o adubo
presente no solo. Para a safra 2010/11 foram aplicados 120 kg ha-1 de P2O5 na forma
de superfosfato simples (17% P2O5), descontando o P já presente no solo. O potássio
foi aplicado em plantio na dosagem de 60 kg ha -1 de K2O na forma de cloreto de
potássio. Já em 2011/12 e 2012/13 foi utilizado o adubo químico formulado NPK 5-2515, aplicando-se 360 kg ha-1 e 400 kg ha-1 respectivamente, na linha de plantio.
As adubações de cobertura nas safras 2008/09 e 2009/10 ocorreram com 120
kg ha-1 de N, na forma de uréia. Na safra 2010/11 foram aplicados 120 kg ha-1 de N,
na forma de uréia com boro e nas safras 2011/12 e 2012/13 foram aplicados 120 kg
ha-1 de N na forma de uréia, descontando a adubação nitrogenada realizada no sulco
de plantio. Em todos os cultivos as adubações de cobertura foram realizadas em duas
etapas, a primeira feita por ocasião do perfilhamento efetivo, cerca de 30 dias após
plantio e a segunda aplicada na diferenciação do primórdio floral, cerca de 60 dias
após plantio.
Os tratos culturais na safra 2008/09 e 2009/10 foram efetuados quando
necessários e o controle de plantas daninhas, realizado mediante capina manual,
sempre antes das adubações. Não houve necessidade de ser utilizados inseticidas e
nem fungicidas durante a condução dos experimentos. Na safra 2010/11 foram
utilizados para o controle das plantas daninhas quatro aplicações de herbicida, com
Fenoxaprop (folha estreita) e 2,4 – D Amina (folha larga) de acordo com a
recomendação indicada para a cultura do arroz. Em 2011/12 os tratos culturais foram
efetuados mediante aplicação de herbicida pré-emergente para o controle de plantas
daninhas com oxifluorfem (240 g i.a./ha). Antes da adubação de cobertura foi feito
uma aplicação de pós-emergente utilizando o Bentazon (600 g i.a./ha). Para
complementar os tratos culturais foi realizado uma capina manual logo após o
florescimento. Não houve a necessidade da aplicação de inseticidas e fungicidas
durante a condução do experimento. E na safra 2012/13 foi utilizado para o controle
71
das plantas daninhas o herbicida pré-emergente oxifluorfem (240 g i.a./ha) aplicado
no mesmo dia de plantio. Quanto ao herbicida pós-emergente utilizou-se fenoxapropP-Ethyl 6,9 EC aplicado antes do florescimento. Para complementar os tratos culturais
foi realizado capina manual logo após o florescimento. Não houve necessidade de
aplicação de inseticidas e fungicidas durante a condução do experimento.
As características avaliadas foram número de dias para florescimento - dias
para emissão de 50% das panículas, a partir da data de semeio; altura da planta medida da superfície do solo até o ápice da panícula do colmo central, excluída a
arista, quando presente; massa de cem grãos - massa de uma amostra de cem grãos
sadios por parcela e; produtividade de grãos - produção de grãos limpos com 13% de
umidade, em kg ha-1.
Os dados experimentais foram submetidos a análises individual e conjunta de
variância, com aplicação do teste F. A análise conjunta foi realizada sob condições de
homogeneidade das variâncias residuais. Para as comparações entre as médias de
tratamentos, foi utilizado o teste Tukey a 5% de probabilidade, o que foi feito utilizandose o aplicativo computacional SISVAR (FERREIRA, 2008).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
De acordo com os resultados da análise de variâncias (Tabela 2), detectouse significância da interação cultivar versus ano para todas as características
avaliadas, caracterizando interdependência dos fatores, ou seja, os anos
influenciaram de forma diferenciada a expressão dos cultivares estudados. Desta
forma, realizou-se o desdobramento de um fator dentro do outro. Verifica-se ainda que
houve significância para todas as características, tanto para o fator cultivar quanto
para o fator ano (Tabela 2), evidenciando a variabilidade genética existente entre os
cultivares avaliados, bem como, a variação entre os anos de cultivo. Cargnin et al.
(2008) e Cancellier et al. (2011) também encontraram resultados semelhantes,
evidenciando a importância de estudos que avaliam comportamento de cultivares em
vários anos, com o intuito de encontrar materiais genéticos mais adaptados e com alto
potencial produtivo diante das diversidades edafoclimáticas em cada cultivo.
72
Tabela 2. Resumo da análise de variância das médias de número de dias para florescimento
(DF), altura de plantas (AP), massa de cem grãos (MCG) e produtividade de grãos (PROD),
de três cultivares de arroz cultivados nas safras 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011,
2011/2012 e 2012/2013 Gurupi-Tocantins
Quadrado Médio
FV
GL
DF(dias)
AP(cm)
MCG(g)
PROD (kg ha-1)
Repetição (Ano)
15
30,82*
36,46ns
0,09ns
521497,07ns
Cultivar (C)
2
755,62**
1056,00**
4,38**
2124669,65**
Ano (A)
4
363,13**
1309,25**
2,26**
7943441,11**
CxA
8
44,99**
110,75**
4,29**
650759,86*
Resíduo
30
13,72
19,91
0,13
283422,93
CV (%)
4,99
5,54
13,68
46,57
Média Geral
74,19
80,55
2,65
1143,18
ns não
significativo; ** significativo para p ≤ 0,01; *Significativo para p ≤ 0,05 pelo teste F
Os baixos valores dos coeficientes de variação (CV) refletem a confiabilidade
dos resultados obtidos (Tabela 2). Apesar da característica produtividade de grãos ter
apresentado elevado CV (46,57%), não é ainda considerado inadequado. Segundo
Costa et al. (2002) a natureza da variável estudada reflete no valor do CV, e este está
sujeito a variações de fatores não controlados, além de considerar que o delineamento
em blocos casualisados tendem a aumentar o valor do CV. Altos valores de CV para
produtividade de grãos também foram encontrados em trabalhos com a cultura do
arroz por Tonello et al. (2012) e Cancellier et al. (2011), na cultura do milho por Fidelis
et al. (2010) e na cultura do feijão por Sousa et al. (2012).
As médias para a característica número de dias para florescimento se
encontram na Tabela 3. Verifica-se que o cultivar BRS-Bonança foi o mais tardio em
todos os anos de cultivo, apesar de não ter diferido significativamente do cultivar BRSPrimavera nas safras 2010/11, 2011/12 e 2012/13. O cultivar BRSMG-Conai foi o mais
precoce na maioria dos anos, não diferindo apenas do BRS-Primavera na safra
2008/09. Segundo Crusciol et al. (2003b), cultivares de ciclo mais curto favorecem
sistemas de cultivo com sucessão de culturas, como os que utilizam a safrinha,
reduzindo custos de irrigação quando esta estiver presente, e propiciando que estes
escapem de possíveis veranicos ao longo do cultivo.
73
Tabela 3. Médias de número de dias para florescimento de três cultivares de arroz de terras
altas cultivados no sul do estado de Tocantins, nas safras 2008/2009, 2009/2010,
2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013
Dias para florescimento (dias)
Cultivar
Safra 08/09 Safra 09/10 Safra 10/11 Safra 11/12 Safra 12/13 Média
BRS-Bonança
83,75aB
92,25aA
72,60aC
78,50aBC
75,00aC
80,42
BRS-Primavera
71,00bB
81,75bA
73,90aB
73,50aB
70,00abB
74,03
BRSMG-Conai
72,25bAB
74,75cA
60,65bC
67,00bBC
75,66
82,91
69,05
73,00
Média
66,00bBC 68,13
70,33
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre
si pelo teste Tukey, a 5 % de probabilidade
Quanto aos anos de cultivo (Tabela 3), observa-se que a safra 2009/10
apresentou as maiores médias para os três cultivares avaliados, ou seja, resultou no
prolongamento do ciclo dos materiais genéticos, que apesar de ser uma característica
inerente ao cultivar, também pode ser influenciada pelo ambiente. A irregularidade
das precipitações no ano 2009/10 (Figura 1), devido aos baixos índices pluviométricos
e a má distribuição ao longo do cultivo, fez com que a cultura do arroz responde-se
com o prolongamento da fase vegetativa, uma vez que não possuía fotoassimilados
suficientes para entrar na fase reprodutiva. Crusciol et al. (2003b) e Arf et al. (2001)
afirmam que a cultura do arroz de terras altas tende a aumentar o número de dias
para atingir 50% do florescimento, quando passa por redução na disponibilidade
hídrica. Heinemann & Stone (2009) e Terra et al. (2013) também verificaram aumento
no número de dias para florescimentos dos cultivares de arroz de terras altas quando
submetidas à estresse hídrico.
Quanto à característica altura de plantas (Tabela 4), o cultivar BRS-Primavera
foi o que apresentou as maiores estaturas de plantas em todos os anos de cultivo
apesar de não ter diferido do BRS-Bonança na safra 2010/11. Pode-se afirmar que,
assim como a característica número de dias para florescimento, a altura de plantas
também é intrínseca ao cultivar, contudo, a mesma sofre grandes influências externas,
advinda do ambiente e não controláveis, ocorrendo variação de cultivo para cultivo.
74
Tabela 4. Médias de altura de plantas de três cultivares de arroz de terras altas cultivados
no sul do estado de Tocantins, nas safras 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011, 2011/2012 e
2012/2013
Altura de Plantas (cm)
Cultivar
Safra 08/09 Safra 09/10
Safra 10/11 Safra 11/12
Safra 12/13 Média
BRS-Bonança
65,90bD
72,15bCD
75,75aBC
82,70bB
92,52bA
77,80
BRS-Primavera 85,65aB
86,40aB
71,00abC
93,87aB
107,05aA
88,79
BRSMG-Conai
69,72bBC
75,65bB
64,75bC
73,32cBC
91,87bA
75,06
Média
73,75
78,06
70,50
83,30
97,15
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre
si pelo teste Tukey, a 5 % de probabilidade
Observa-se que a safra 2012/13 apresentou as maiores médias de altura de
plantas para os três cultivares avaliados (Tabela 4), o que pode estar correlacionado
com as maiores médias de precipitações pluviais, além do fato de ainda terem sido
melhor distribuídas, favorecendo a produção de biomassa para o cultivar. Apesar das
maiores alturas de plantas nesse ano de cultivo, chegando até a ser superior à um
metro de altura, não foi observado acamamento das plantas. Segundo Taiz & Zeiger
(2009), menor estatura de plantas está associada à redução da taxa fotossintética,
redução do crescimento celular e diversas modificações morfofisiológicas e
bioquímicas, trazendo reflexos negativos na produção de biomassa, já que as plantas
não obtiveram suprimento adequado de água durante seu desenvolvimento, o que
pode justificar as menores alturas nas demais safras. Para Crusciol et al. (2003b),
Terra et al. (2013) e Nunes et al. (2012), o estresse hídrico altera a fisiologia das
plantas e consequentemente reduz suas estaturas, e à depender da intensidade da
ocorrência do estresse aliado à outros fatores, o impacto pode ser maior ou menor
sobre a cultura e sobre o rendimento final.
Para a característica massa de cem grãos, observa-se na Tabela 5, que o
cultivar BRSMG-Conai, apresentou tendência de sempre ser superior às médias dos
demais cultivares, exceto para o ano 2011/12, em que o cultivar BRS-Primavera foi
estatisticamente superior aos demais cultivares.
75
Tabela 5. Médias de massa de cem grãos de três cultivares de arroz de terras altas cultivados
no sul do estado de Tocantins, nas safras 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011, 2011/2012 e
2012/2013
Massa de cem grãos (g)
Cultivar
Safra 08/09
Safra 09/10 Safra 10/11 Safra 11/12 Safra 12/13 Média
BRS-Bonança
2,35bA
2,58aA
2,55bA
1,94bAB
1,29bB
2,14
BRS-Primavera
2,27bB
2,29aB
2,71bB
5,63aA
2,42aB
3,06
BRSMG-Conai
3,18aA
2,80aAB
3,43aA
2,01bC
2,37aBC
2,76
2,60
2,56
2,89
3,19
2,03
Média
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre si
pelo teste Tukey, a 5 % de probabilidade
Nota-se que houve pequena variação das médias dos cultivares quanto a
massa de cem grãos, em todos os anos de cultivo (Tabela 5) e estes valores não
sofreram influência da precipitação em cada ano. Estes resultados seguem mesma
tendência verificada por Heinemann & Stone (2009) e Arf et al. (2001), em que
estudaram o estresse hídrico em cultivares de arroz e não verificaram influência da
condição hídrica para a característica massa de cem grãos, indicando que essa
variável é uma característica genotípica. O alto valor para massa de cem grãos
verificada para o cultivar BRS-Primavera na safra 2011/12, pode ter influência do
pouco perfilhamento da cultura nesta safra (observações de campo), desta forma,
todo o produto da fotossíntese foi direcionado à um menor número de grãos, tornando
estes mais pesados.
As médias para a característica produtividade de grãos se encontram na
Tabela 6, e verifica-se que o cultivar BRS-Primavera compôs sempre o grupo mais
produtivo, apesar de não ter havido diferenças significativas nas safras 2008/09,
2009/10 e 2010/11.
Dentre os cultivos das safras, a ano agrícola 2012/13 apresentou as maiores
médias de produtividade de grãos para todos os cultivares, evidenciando a influência
das precipitações que ocorreram durante o cultivo desta safra, além de serem melhor
distribuídas (Tabela 1). Segundo Taiz & Zeiger (2009) a translocação de
fotoassimilados, bem como, todo metabolismo da planta sofre influência e é
dependente do fator água, sendo ela indispensável para que todo o funcionamento do
sistema da planta ocorra satisfatoriamente, assim, o déficit desta limita e até inibe
certas funções comprometendo o rendimento da cultura. Aliado ao estresse causado
76
pelas intempéries climáticas, o fato do solo da região ser característico com alta
porcentagem de areia, faz com que ocorra pouca retenção da água provinda das
chuvas, este tenha baixa fertilidade natural, além dos baixos teores de matéria
orgânica devido ao alto grau de decomposição (Tabela 1), limitando deste modo, o
incremento de produtividade da cultura.
Tabela 6. Médias de produtividade grãos de três cultivares de arroz de terras altas cultivados
no sul do estado de Tocantins, nas safras 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011, 2011/2012 e
2012/2013
Produtividade de grãos (kg ha-1)
Cultivar
Safra 08/09 Safra 09/10 Safra 10/11 Safra 11/12
BRS-Bonança
748,80aAB 511,48aB
Safra 12/13 Média
847,76aAB 698,60abAB 1754,16bA
912,16
BRS-Primavera 1098,19aB 687,77aB
1193,36aB 1558,33aB
3042,34aA
1516
BRSMG-Conai
304,98aB
778,51aB
635,58aB
319,43bB
2968,45aA
1001,39
Média
717,32
659,25
892,23
858,79
2588,32
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre
si pelo teste Tukey, a 5 % de probabilidade
O rendimento da cultura de arroz pode sofrer maior ou menor impacto do
déficit hídrico dependendo da intensidade de ocorrência, bem como o período do ciclo
de vida em que a cultura ficou submetida à esse estresse, sendo considerado os
estágios de florescimento e enchimento de grãos as fases críticas para a cultura do
arroz (Heinemann & Stone, 2009). Em trabalhos realizados por Crusciol et al. (2001),
Silva et al. (2009) e Nunes et al. (2012) verificaram que existe correlação entre a
produtividade de grãos e a esterilidade das espiguetas, sendo que este último ocorre
com grande intensidade quando a cultura sofre com deficiência hídrica, assim, além
de reduzir o número de espiguetas por panícula, reduz número de panículas por m2
que são componentes que afetam a produtividade final na cultura.
CONCLUSÕES
As maiores produtividades de grãos foram alcançadas na safra 2012/13.
77
O estresse hídrico provocou reduções significativas nos componentes de
produtividade na cultura do arroz.
O cultivar BRS-Primavera apresentou as maiores produtividades nos anos
agrícolas avaliados, exceto em 2009/10.
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80
CAPÍTULO IV
COMPORTAMENTO DE CULTIVARES DE ARROZ CULTIVADOS EM
CONDIÇÕES DE BAIXO NÍVEL TECNOLÓGICO NO CERRADO
RESUMO
O nitrogênio é considerado elemento essencial no desenvolvimento da cultura do
arroz, e tendo esse cereal como a base para a segurança alimentar, geradora de
empregos e renda para todos os países, objetivou-se com este trabalho avaliar o
comportamento de cultivares de arroz de terras altas submetidos ao estresse de
nitrogênio, no Cerrado do sul do Estado do Tocantins. Os experimentos foram
conduzidos em campo na Fazenda Chaparral e na Estação Experimental da
Universidade Federal do Tocantins nos anos agrícolas 2008/2009, 2009/2010,
2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013. O delineamento experimental foi de blocos
casualisados com quatro repetições, num esquema fatorial 3 x 5, constituído por três
genótipos e cinco anos. As características avaliadas foram número de dias para
florescimento, altura da planta, massa de cem grãos e produtividade de grãos.
Conclui-se que a safra 2012/13 resultou nas maiores médias de produtividade de
grãos; o estresse hídrico, assim como o estresse de nitrogênio, reduzem
significativamente os ganhos produtivos e; o cultivar BRS-Bonança apresenta a maior
média de produtividade de grãos.
Palavras-chave: Oryza sativa; segurança alimentar; estresse mineral; produtividade.
RICE CULTIVARS DEVELOPMENT GROWN IN LOW INPUT AGRICULTURE IN
CERRADO
ABSTRACT
Nitrogen is an essential element for rice crop development. Once this cereal is taken
as the base for food security, employment generation and source of income for most
countries, we aimed to evaluate upland rice genotypes development submitted to
nitrogen stress in southern Cerrado of Tocantins State. Field experiments were carried
out at Chaparral Farm and at the Experimental unit of Federal University of Tocantins
81
in the growing seasons of 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011, 2011/2012 and
2012/2013. Experimental design consisted of randomized blocks in factorial scheme 3
x 5, consisting of three genotypes in five years with four replications. The evaluated
characteristics were number of days to flowering, plant height, one hundred grains
weight and grain yield. It was concluded that growing season 2012/13 provided the
highest grain yield; the hydric stress, as well as nitrogen stress, reduced significantly
yield enhancement and; cultivar BRS-Bonança presented the highest grain yield
average.
Key words: Oryza sativa L.; food security; mineral stress; yield.
INTRODUÇÃO
O grande desafio do melhoramento genético é atingir a auto suficiência na
produção de arroz, uma vez que tal cultura é altamente vulnerável aos fatores
abióticos, justificado pela sua pequena base genética, fator este, que dificulta ganhos
adicionais em programas de melhoramento (CORDEIRO; MEDEIROS, 2010). Além
do mais, o arroz representa importante fonte nutritiva para grande parte da população
mundial, fornece a base para a segurança alimentar, gera empregos e renda para os
países produtores (SOARES et al., 2010). Com a crescente demanda por alimentos,
o aumento da produção deve ser atingido com aumento de produtividade, e com a
introdução de novas tecnologias a fim de se alcançar melhorias na produção orizícola.
A sazonalidade ambiental, a qual a cultura do arroz é produzida, faz com que
esta eventualmente sofra diversas mudanças morfofisiológicas e bioquímicas que
afetam diretamente nos resultados finais de produtividade (TERRA et al., 2013). A
deficiência hídrica altera significativamente diversas funções essenciais ao
desenvolvimento
da
cultura
tais
como,
limitação
da
expansão
foliar,
consequentemente, redução na taxa fotossintética, diminuição da abertura estomática
e absorção de CO2, além da redução do vigor, altura de plantas, fertilidade do grão de
pólen que por fim, resultam em reflexos negativos na produtividade (TAIZ; ZEIGER,
2009).
O nitrogênio (N), é um macronutriente de maior exigência para as culturas, é
constituinte de diversos componentes das células vegetais, faz parte das moléculas
82
de clorofila, do citocromo e de todas as enzimas e coenzimas, além de ser elemento
constituinte de proteínas e ácidos nucléicos (TAIZ; ZEIGER, 2009). No arroz, tem
papel fundamental no crescimento da planta, observado geralmente pelo aumento do
número de perfilho, panículas por área e número de grãos por panícula, aumenta a
massa de grãos. Estes são importantes constituintes que determinam a produção
final, além de estimular crescimento do sistema radicular (FAGERIA et al., 2003;
HENANDES et al., 2010).
O elevado custo dos adubos nitrogenados, em muitas situações, tem
inviabilizado o aumento da produção de pequenos agricultores, principalmente em
regiões marginais de cultivo. No entanto, especialmente em países desenvolvidos,
onde maiores quantidades de nitrogênio são aplicados nos solos, ocorrem problemas
devido ao uso excessivo desse nutriente, principalmente nas áreas da saúde e do
meio ambiente, devido ao seu grande potencial poluidor (AHLGREN et al., 2008).
A produção brasileira de arroz, não tem atendido a demanda interna mas,
segundo estimativas do quarto levantamento de grãos da safra 2013/2014, realizado
pela CONAB (2014), o país deve plantar, nesta safra, área de 2,43 milhões hectares,
atingindo produção de 12.350,8 mil toneladas, basicamente a mesma quantidade
consumida internamente. O estado do Tocantins, que se destaca com a produção de
arroz irrigado por inundação, se colocando como o terceiro maior produtor da cultura
do país, contudo, tem-se previsto decréscimo de produção do arroz no sistema de
terras altas, possivelmente em virtude da substituição por outras culturas que
possuem expectativa futura de melhores preços, como a soja. Desta forma, o arroz
de Terras Altas que já foi cultivado em todo o estado por agricultores de diferentes
níveis tecnológicos, passa a ser cultivado em sua maioria se não na totalidade por
pequenos produtores, com o objetivo de garantir a segurança alimentar de seus
familiares.
A carga genética da planta, tanto fenótipo quanto genótipo, divergem entre si,
mesmo dentro da própria espécie, quando estes recebem estímulos ambientais
distintos. Assim, a expressão genética da planta irá depender da interação plantaambiente, e o resultado desta interação é dado pela sua produtividade final (NUNES
et al., 2012). Portanto, avaliar o comportamento da espécie durante vários anos, sob
baixas adubações e identificar os mais adaptados às variações edafoclimáticas, com
menor exigência nutricional, trará benefícios aos agricultores da região, uma vez que,
cultivares específicos ao local, que por sua vez, expressarão toda potencialidade
83
resultando em maiores retorno econômico e redução de custos aos produtores,
incentivando a produção orizícula regional e, consequentemente o desenvolvimento
socioeconômico local.
Assim, objetivou-se com este estudo avaliar o comportamento de cultivares
de arroz de terras altas submetidos ao estresse de nitrogênio, no Cerrado do sul do
Estado do Tocantins.
MATERIAL E MÉTODOS
Foi realizada a instalação de um experimento em cada uma das seguintes
safras 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013, para a avaliação
do comportamento dos cultivares de arroz, no sistema de cultivo de terras altas, sendo
um na Fazenda Chaparral (safra 2008/2009), localizada no município de Gurupi,
situada a 11° 40’ de latitude sul e 49° 01’ de longitude oeste e com altitude de 280m,
em solo do tipo Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico de classe textural arenosa. Os
outros quatro experimentos foram instalados na estação experimental da
Universidade Federal do Tocantins, no Campus Universitário de Gurupi, sendo que o
da safra 2009/2010 foi instalado na Fazenda Experimental localizado a latitude de
11º46`12``S e longitude de 49º02`45``w, a 286m de altitude e os da safra 2010/2011,
2011/12 e 2012/13, localizados a latitude de 11º 43` 45``S e longitude de 49º 04`
07``W, a 280m de altitude, todos em solo classificado como Latossolo Vermelho Amarelo distrófico (EMBRAPA, 2006). Segundo o sistema de classificação de Köppen
(1948), o clima da região é do tipo mesotérmico com chuvas de verão e inverno seco.
Os dados climáticos referentes ao período de condução dos experimentos encontramse na Figura 1.
84
Figura 1. Precipitação pluvial (mm) e Temperaturas máxima e mínima (°C) ocorridas durante cultivos
de cultivares de arroz de terras altas, nas safras 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011, 2011/2012 e
2012/2013 (BDMEP, 2013).
As áreas onde se instalaram os experimentos da Fazenda Chaparral (safra
2008/09) e primeira safra na Fazenda experimental (2009/10), vinham sendo
utilizadas por muitos anos com pastagens e encontravam-se em estado degradado.
Como histórico de utilização da área onde se implantou os ensaios nas safras
(2010/11, 2011/12 e 2012/13), consta a rotação de cultura de arroz (safra) e feijão
(entressafra). Em todos os locais de plantio foi realizado calagem para a correção da
acidez do solo, porém, no ano de 2009, por ter sido feito próximo ao plantio o calcário
não teve tempo suficiente de reagir com o solo como pode ser observado nas
características químicas do solo para esta época (Tabela 1). Anterior a instalação dos
experimentos, em cada ano foram coletadas amostras de solo da camada de 0-20 cm
para a caracterização dos atributos químicos e físicos, que são apresentados na
Tabela 1.
85
Tabela 1. Atributos químicos e físicos do solo a profundidade de 0 – 20 cm nas áreas dos
experimentos.
Safras
Atributos do solo
08/09
09/10
10/11
11/12
12/13
Ca+Mg (cmolc dm-3)
4,00
0,80
2,19
1,90
1,57
K (cmolc dm-3)
0,02
0,06
0,60
0,10
0,08
SB (cmolc dm-3)
4,02
0,86
2,79
1,90
1,63
H+Al (cmolc dm-3)
3,30
4,10
3,78
1,70
1,02
pH (CaCl2)
4,60
5,00
4,89
4,50
6,30
P-melich (mg dm-3)
80,00
1,20
6,90
17,90
11,12
T (cmolc dm-3)
7,32
4,49
6,57
3,60
2,65
V (%)
54,91
19,15
42,50
53,50
61,40
M.O (%)
1,10
18,10
2,06
5,10
13,32
Areia (g kg-1)
785,20
690,10
709,08
651,90
542,40
Sílte (g kg-1)
38,30
40,50
47,73
123,90
54,90
Argila (g kg-1)
176,50
269,30
243,19
224,30
402,70
O delineamento experimental foi em blocos casualisados com quatro
repetições, num esquema fatorial 3 x 5, constituído por três genótipos e cinco anos de
cultivo. No cultivo da safra 2008/2009, cada parcela experimental foi constituída por
cinco linhas de 5,0 m de comprimento espaçadas de 0,45 m e 60 sementes por metro
linear, utilizando-se como área útil as três linhas centrais, desprezando 0,5 metros de
cada extremidade e as duas linhas laterais obtendo assim, 5,4 m 2 de área útil. Nas
demais safras cada parcela experimental foi constituída por quatro linhas de 5,0 m de
comprimento, espaçadas de 0,45 m e 60 sementes por metro linear. Como área útil
foram utilizadas as duas linhas centrais com 4,0 metros de comprimento, desprezando
as duas linhas laterais e 0,5 m de cada extremidade totalizando desta forma 3,6 m 2
de área útil.
Para o estudo foram utilizados os cultivares BRS-Bonança, BRS-Primavera e
BRSMG-Conai. Em todos os anos o preparo do solo se deu de forma convencional
com uma gradagem pesada + grade niveladora. A semeadura foi realizada
86
manualmente nos dias 10 de dezembro de 2008, 10 de dezembro de 2009, 11 de
dezembro de 2010, 10 de dezembro de 2011 e 29 de novembro de 2012.
A adubação de semeadura foi realizada no sulco de plantio segundo a análise
de solo de cada ano e recomendação para o cultivo de arroz de terras altas. Na safra
2008/09 foram aplicados 120 kg ha-1 de P2O5 na forma de superfosfato triplo, 60 kg
ha-1 de K2O na forma de cloreto de potássio, descontando o adubo presente no solo.
Em 2009/10 foram aplicados 120 kg ha-1 de P2O5 na forma de superfosfato triplo e 90
kg ha-1 de K2O na forma de cloreto de potássio, também descontando o adubo
presente no solo. Para a safra 2010/11 foram aplicados 120 kg ha -1 de P2O5 na forma
de superfosfato simples (17% P2O5), descontando o P já presente no solo. O potássio
foi aplicado em plantio na dosagem de 60 kg ha -1 de K2O na forma de cloreto de
potássio. Já em 2011/12 e 2012/13 foi utilizado o adubo químico formulado NPK 5-2515, aplicando-se 360 kg ha-1 e 400 kg ha-1 respectivamente, na linha de plantio.
As adubações de cobertura nas safras 2008/09 e 2009/10 ocorreram com 20
kg ha-1 de N, na forma de uréia. Na safra 2010/11 foram aplicados 20 kg ha-1 de N, na
forma de uréia com boro e nas safras 2011/12 e 2012/13 foram aplicados 20 kg ha-1
de N na forma de uréia, descontando a adubação nitrogenada realizada no sulco de
plantio. Em todos os cultivos as adubações de cobertura foram realizadas em duas
etapas, a primeira feita por ocasião do perfilhamento efetivo, cerca de 30 dias após
plantio e a segunda aplicada na diferenciação do primórdio floral, cerca de 60 dias
após plantio.
Os tratos culturais na safra 2008/09 e 2009/10 foram efetuados quando
necessários e o controle de plantas daninhas, realizado mediante capina manual,
sempre antes das adubações. Não houve necessidade de ser utilizados inseticidas e
nem fungicidas durante a condução dos experimentos. Na safra 2010/11 foram
utilizados para o controle das plantas daninhas quatro aplicações de herbicida, com
Fenoxaprop (folha estreita) e 2,4 – D Amina (folha larga) de acordo com a
recomendação indicada para a cultura do arroz. Em 2011/12 os tratos culturais foram
efetuados mediante aplicação de herbicida pré-emergente para o controle de plantas
daninhas com oxifluorfem (240 g i.a./ha). Antes da adubação de cobertura foi feito
uma aplicação de pós-emergente utilizando o Bentazon (600 g i.a./ha). Para
complementar os tratos culturais foi realizado uma capina manual logo após o
florescimento. Não houve a necessidade da aplicação de inseticidas e fungicidas
durante a condução do experimento. E na safra 2012/13 foi utilizado para o controle
87
das plantas daninhas o herbicida pré-emergente oxifluorfem (240 g i.a./ha) aplicado
no mesmo dia de plantio. Quanto ao herbicida pós-emergente utilizou-se fenoxapropP-Ethyl 6,9 EC aplicado antes do florescimento. Para complementar os tratos culturais
foi realizado capina manual logo após o florescimento. Não houve necessidade de
aplicação de inseticidas e fungicidas durante a condução do experimento.
As características avaliadas foram número de dias para florescimento - dias
para emissão de 50% das panículas, a partir da data de semeio; altura da planta medida da superfície do solo até o ápice da panícula do colmo central, excluída a
arista, quando presente; massa de cem grãos - massa de uma amostra de cem grãos
sadios por parcela e; produtividade de grãos - produção de grãos limpos com 13% de
umidade, em kg ha-1.
Os dados experimentais foram submetidos a análises individual e conjunta de
variância, com aplicação do teste F. A análise conjunta foi realizada sob condições de
homogeneidade das variâncias residuais. Para as comparações entre as médias de
tratamentos, foi utilizado o teste Tukey a 5% de probabilidade, o que foi feito utilizandose o aplicativo computacional SISVAR (FERREIRA, 2008).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Diante dos resultados da análise de variância (Tabela 2), foi realizado o
desdobramento de um fator dentro do outro, dada a significância da interação cultivar
versus ambientes para as características número de dias para florescimento, altura
de plantas e massa de cem grãos, desta forma caracterizou-se a interdependência
dos fatores, ou seja, houve influência dos anos agindo de forma diferenciada a
expressão dos cultivares. Para a característica produtividade de grãos a interação foi
não significativa, caracterizando assim, independência dos fatores estudados, ou seja,
o ambiente não influencia os genótipos de forma diferenciada, sendo desta forma, os
fatores estudados isoladamente.
88
Tabela 2. Resumo da análise de variância das médias de número de dias para
florescimento (DF), altura de plantas (AP), massa de cem grãos (MCG) e produtividade de
grãos (PROD), de três cultivares de arroz cultivados sob estresse de nitrogênio nas safras
2008/2009, 2009/2010, 2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013 Gurupi-Tocantins
Quadrado Médio
FV
GL
DF(dias)
AP(cm)
MCG(g)
PROD (Kg ha-1)
CULT
2
688,75**
608,30**
2,92**
89669,51ns
ANO
4
211,72**
205,17**
1,23**
419305,14**
CULT*ANO
8
63,80**
130,24**
0,62**
65329,14ns
REP (ANO)
15
10,55ns
49,98ns
0,42*
67320,22ns
Resíduo
30
9,34
25,01
0,13
40056,68
CV (%)
4,08
7,00
14,32
34,64
Média Geral
74,96
71,44
2,53
577,84
ns não
significativo; ** significativo para p ≤ 0,01; *Significativo para p ≤ 0,05 pelo teste F
Observa-se também que houve significância de todas as características para
o fator ano (Tabela 2), caracterizando a variação ocorrida entre os anos de cultivo.
Também verificou-se significância do fator cultivar para todas as características exceto
produtividade de grãos, evidenciando a variabilidade genética existente entre os
cultivares estudados. Estes resultados corroboram com Cargnin et al. (2008), que
ratificam a importância de estudos com a interação genótipo x ambiente, já que é
notória as mudanças edafoclimáticas de ano para ano de cultivo, encontrando assim
materiais genéticos mais adaptados e com alto potencial produtivo, repercutindo em
maior retorno econômico aos agricultores.
Excetuando a característica de produtividade de grãos, foram observados
baixos coeficientes de variação (CV), entre 4,08 e 14,32 (Tabela 2), mostrando, no
geral, boa precisão experimental. Segundo Costa et al. (2002), propuseram uma
classificação para os valores de CV obtidos em trabalhos com arroz de terras altas,
classificando o CV da produtividade de grãos (34,64%) como alto, porém, justificado
devido à natureza do estudo, que está sujeito à variações pelos fatores não
controláveis aumentando o CV. Segundo Blum (1988) este coeficiente de variação
não se torna inadequado para ensaios em campo sob condições de estresse mineral.
Outros trabalhos também encontraram CV’s elevados, como por exemplo, Tonello et
al. (2012 e 2013) e Cancellier et al. (2011) com a cultura do arroz, Fidelis et al. (2010)
na cultura do milho, e Sousa et al. (2012) com a cultura do feijão.
89
Para a variável número de dias para florescimento (Tabela 3), observa-se que
o cultivar BRS-Bonança compôs sempre o grupo estatístico de maiores médias, sendo
portanto, considerado mais tardio (exceto para a safra 2010/11). Já o cultivar BRSMGConai compôs sempre o grupo de menor média, sendo então, considerado mais
precoce. Segundo Fornasiere Filho & Fornasiere (2006), o cultivar BRS-Conai é
classificado como material genético de ciclo precoce, já os demais, BRS-Primavera e
BRS-Bonança, são classificados como semi precoce e tardio, respectivamente. A
utilização de cultivares de ciclo precoce tem-se intensificado, uma vez que, o manejo
dos agricultores tem priorizado a utilização da sucessão de culturas, como a safrinha,
além da cultura do arroz favorecer o cultivo da soca, visando o aumento da
rentabilidade da atividade agrícola (CRUSCIOL et al., 2003).
Como pode ser observado na figura 1, veranicos nas regiões de Cerrado são
frequentes e contribuem significativamente para redução da produtividade,
principalmente quando ocorrem em períodos críticos como o florescimento, desta
forma, cultivares de ciclo precoce tornam-se opções interessantes, pois atingem o
florescimento mais rapidamente, podendo no momento do veranico, se encontrar num
estádio fisiológico menos vulnerável ao déficit hídrico, não sofrendo com os
decréscimos na produtividade.
Tabela 3. Médias de número de dias para florescimento de três cultivares de arroz de terras
altas cultivados sob estresse de nitrogênio no sul do estado de Tocantins, nas safras
2008/2009, 2009/2010, 2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013
Dias para florescimento (dias)
Cultivar
Safra 08/09 Safra 09/10 Safra 10/11 Safra 11/12 Safra 12/13 Média
BRS-Bonança
82,50aB
89,25aA
71,15bC
77,00aBC
76,75aBC
79,33
BRS-Primavera 73,25bB
82,25bA
80,55aA
73,25aB
77,00aAB
77,26
BRSMG-Conai
72,00bA
73,75cA
63,20cB
64,50bB
68,00bAB
68,29
Média
75,91
81,75
71,63
71,58
73,91
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre
si pelo teste Tukey, a 5 % de probabilidade.
Com relação aos anos agrícolas de cultivo, nota-se um aumento no número
de dias para florescimento na safra 2009/10, quando as precipitações foram menores
e mal distribuídas (Figura 1). Segundo Taiz & Zeiger (2009), a expansão celular da
planta fica limitada quando esta passa por estresse hídrico, sendo assim, a
90
fotossíntese fica diminuída, já que está é diretamente proporcional à unidade de área
foliar, fazendo com que a cultura permaneça mais tempo em estágio vegetativo de
desenvolvimento, prolongando seu ciclo. Nota-se também que, as variações de dias
para florescimento dos cultivares avaliados ocorrem justamente em virtude da
irregularidade das chuvas (Figura 1), em todos os casos, a antecipação ou
prolongamento do ciclo foram influenciados pelos períodos em que ocorreram as
precipitações, ou seja, este estádio da cultura foi atingido quando a quantidade de
água proveniente das chuvas foi suficiente para sair da fase vegetativa e entrar em
florescimento, uma possível adaptação da cultura para completar seu ciclo. Diversos
autores tem verificado a tendência de aumento de ciclo dos cultivares de arroz quando
submetidos à estresse hídrico (ARF et al., 2001; CRUSCIOL et al.,2003; HEINEMANN
& STONE 2009 e TERRA et al., 2013).
Quanto à altura de plantas (Tabela 4), observa-se que os cultivares não
apresentaram estabilidade para característica analisada, tendo médias variando de
61,15 cm para o cultivar BRSMG-Conai (safra 2012/13) à 87,2 cm para o cultivar BRSPrimavera (safra 2009/10). O cultivar BRS-Primavera com exceção da safra 2010/11,
compôs sempre o grupo estatístico de maiores médias de alturas de plantas, enquanto
que o cultivar BRSMG-Conai deteve as médias que compuseram os grupos de
menores estaturas.
Tabela 4. Médias de altura de plantas de três cultivares de arroz de terras altas cultivados
sob estresse de nitrogênio no sul do estado de Tocantins, nas safras 2008/2009, 2009/2010,
2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013
Altura de Plantas (cm)
Cultivar
Safra 08/09 Safra 09/10 Safra 10/11 Safra 11/12 Safra 12/13 Média
BRS-Bonança
67,05aBC
71,00bABC 79,00aA
75,60aAB
64,50bC
71,43
BRS-Primavera 70,05aBC
87,20aA
68,00bC
80,25aAB
79,35aAB
76,97
BRSMG-Conai
63,55aAB
72,65bA
65,75bAB
66,60bAB
61,15bB
65,94
Média
66,88
76,95
70,91
74,15
68,33
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre
si pelo teste Tukey, a 5 % de probabilidade.
Observa-se que não houve uma uniformidade entre as alturas de plantas nos
diferentes anos de cultivo (Tabela 4), o que também pode ser justificado pela
irregularidade das precipitações pluviais, aliado à baixa disponibilidade de nitrogênio
91
(N) pois, ambos refletem na absorção de demais nutrientes, e por ser uma
característica dependente do conjunto de fatores como, luminosidade, temperatura e
umidade sua expressão se dá de forma variada (HERNANDES et al., 2010). Mesmo
com as baixas precipitações ocorridas na safra 2010/11, as plantas apresentaram
médias de alturas satisfatórias, devido possivelmente ao fato de terem recebido água
insuficiente para florescer, permanecendo em estágio vegetativo, redistribuindo os
produtos da fotossíntese para a planta e desencadeando maiores alturas. Nas demais
safras, ao receberem umidade suficiente para completar seu ciclo, assim o fizeram,
reservando os fotoassimilados para o enchimento de grãos.
Analisando a característica massa de cem grãos (Tabela 5), verifica-se que o
cultivar BRSMG-Conai compôs sempre o grupo de maiores médias. Elevadas massa
de cem grãos são desejadas, já que é um atributo diretamente relacionado à
produtividade de grãos.
Tabela 5. Médias de massa de cem grãos de três cultivares de arroz de terras altas
cultivados sob estresse no sul do estado de Tocantins, nas safras 2008/2009, 2009/2010,
2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013
Massa de cem grãos (g)
Cultivar
Safra 08/09 Safra 09/10 Safra 10/11 Safra 11/12 Safra 12/13 Média
BRS-Bonança
2,46bAB
2,47aAB
2,52bA
2,55aA
1,74bB
2,35
BRS-Primavera 2,41bA
2,40aA
2,75bA
1,30bB
2,54aA
2,28
BRSMG-Conai
3,30aAB
2,77aBC
3,53aA
2,47aC
2,80aABC
2,97
Média
2,73
2,55
2,93
2,1
2,36
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre
si pelo teste Tukey, a 5 % de probabilidade.
Nota-se que houve pequena variação para a característica massa de cem
grãos ao longo dos anos de cultivo (Tabela 5), justificado possivelmente pela variável
ser uma característica intrínseca à cada cultivar, e ser basicamente dependente do
tamanho da casca (FORNASIERI FILHO & FORNASIERI, 2006). Boldieri et al. (2010)
verificaram que a característica é dependente da densidade do grão, sendo assim, a
influência de fatores como estande, e/ou índice de fertilidade de espiguetas podem
trazer respostas diferenciadas em cada cultivar e em cada ciclo de cultivo,
influenciando na massa unitária dos grãos. Dentre os anos de cultivo a safra 2010/11,
foi a que apresentou as maiores médias de massa de cem grãos, mesmo sob fortes
92
restrições hídricas. Possivelmente os cultivares não foram influenciados pelo estresse
hídrico no período de enchimento de grãos, e provavelmente o menor perfilhamento
dos cultivares (observações de campo), decorrentes das menores precipitações, bem
como, o estresse nutricional, favoreceu ao redirecionamento dos produtos da
fotossíntese para um menor número de grãos, tornando-os mais pesados.
O fator água, assim como a adubação nitrogenada podem ter influenciado em
reduções na massa de cem grãos nos cultivares, já que são componentes essenciais
para o enchimento de grãos, e quando o déficit ocorre no período crítico da cultura,
como o florescimento e a fase de enchimento de grãos, ocorre diminuição da formação
e redistribuição de fotoassimilados para a planta, resultando no abortamento de flores
e menor peso de grãos (TAIZ & ZEIGER 2009).
Com relação à produtividade de grãos (Tabela 6), não houve diferenças
significativas entre as médias dos cultivares analisados, e os baixos valores de
produtividade de grãos obtidos, foi um resultado direto do estresse hídrico e nutricional
ao qual foram submetidos os cultivares, condições muito comum no estado,
considerando que os agricultores que produzem sob sistema de terras altas não
dispõem de alta tecnologia e insumos.
Tabela 6. Médias de produtividade grãos de três cultivares de arroz de terras altas cultivados
sob estresse de nitrogênio no sul do estado de Tocantins, nas safras 2008/2009, 2009/2010,
2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013
Produtividade de grãos (kg ha-1)
Cultivar
Safra 08/09 Safra 09/10 Safra 10/11 Safra 11/12 Safra 12/13 Média
BRS-Bonança
802,4
538,75
489,48
508,33
818,85
631,56a
BRS-Primavera 765,35
528,57
391,94
338,88
970,94
599,13a
BRSMG-Conai 385,67
676,55
399,09
297,91
754,9
502,82a
Média
581,29BC
426,83BC
381,70C
848,23A
651,14AB
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre
si pelo teste Tukey, a 5 % de probabilidade.
O ano agrícola 2012/13, resultou nas maiores médias de rendimento de grãos
apesar de não ter diferido do ano agrícola 2008/09 (Tabela 6), devido a ocorrência de
melhores e mais bem distribuídas precipitações. O período e a intensidade de
ocorrência do déficit hídrico nas demais safras podem justificar a redução de
produtividade destes anos, segundo Heinemann & Stone (2009) a fase crítica da
93
cultura do arroz compreende os estágios de florescimento e enchimento de grãos, e
ainda segundo Heinemann (2010) as perdas na produtividade de grãos dos cultivares
de arroz podem ultrapassar a marca de 50%, devido ao estresse hídrico, causando
grandes prejuízos aos orizicultores. O fator água exerce uma diversidade de funções
fisiológicas e metabólicas nas plantas, assim sua restrição limita e até inibe certas
funções principalmente a translocação dos produtos da fotossíntese, resultando nas
menores produtividade de grãos (TAIZ & ZEIGER, 2009). Crusciol et al. (2001), Silva
et al. (2009) e Nunes et al. (2012) verificaram que existe correlação entre estresse
hídrico e os componentes de produtividade, o que resulta em decréscimos de
produtividade.
Além do mais, aliado ao déficit hídrico, o estresse nutricional provocado na
cultura do arroz, com o elemento nitrogênio, que é constituinte indispensável para o
funcionamento e metabolismo da planta, podem ter intensificado as reduções de
produtividades de grãos, já que a deficiência nutricional deste componente
compromete todo o desenvolvimento da cultura do arroz, desde reduções no
perfilhamento, número de panículas e grãos por panícula, peso de grãos, afetando a
produtividade de grãos (HENANDES et al., 2010).
Estudos do comportamento de mais cultivares de arroz em sistema de terras
altas na região do Estado do Tocantins, são escassos e necessários pois, grande
parte do público local possuem poucos recursos tecnológicos e financeiros para se
atingir níveis de produtividade satisfatórios e não podem continuar desassistidos de
informações
científicas
e/ou
recomendações
de
cultivares
que
produzem
satisfatoriamente mesmo sob condições de restrições hídricas e nutricionais. Desta
forma, estes resultados contribuem para viabilizar o cultivo de arroz na região, com
cultivares que respondam satisfatoriamente o nível tecnológico empregado pelos
agricultores locais, diminuindo custos de produção e maximizando os ganhos
produtivos.
94
CONCLUSÕES
O estresse com nitrogênio altera o metabolismo da cultura, alterando seus
componentes de produção reduzindo sua produtividade;
O ano agrícola 2012/13 resultou nas maiores médias de produtividade de
grãos;
O cultivar BRS-Bonança atingiu a maior média de produtividade de grãos para
a maioria dos anos agrícolas.
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98
CAPÍTULO V
ÉPOCAS DE APLICAÇÃO DO BORO EM GENÓTIPOS DE ARROZ DE TERRAS
ALTAS
RESUMO
Recentemente os micronutrientes têm ganhado atenção maior por parte dos
pesquisadores em virtude da necessidade de obter mais e melhores informações
acerca destes elementos afim de promover incrementos de produtividade. O boro é
um nutriente essencial para as plantas e de grande importância para a cultura do
arroz, necessitando de um manejo criterioso, levando em consideração a exigência
da cultura, pois possui sua faixa de deficiência e toxidez estreita, necessitando de
cautela no manejo, além de ressaltar a importância da disponibilidade do elemento e
as interações deste com o sistema, cuidados estes que devem ser relevantes para
promoverem maiores ganhos produtivos. Portanto, objetivou-se com este trabalho
avaliar o efeito da época adubação com boro na cultura do arroz de terras altas nas
condições do sul do Estado do Tocantins. Os experimentos foram conduzidos em casa
de vegetação na Estação experimental da Universidade Federal do Tocantins no
período da entressafra do ano de 2014, em delineamento experimental de blocos
casualisados, com quatro repetições, num esquema fatorial 3 x 4, sendo três
genótipos e quatro períodos de aplicação. As características avaliadas foram número
de dias para florescimento, altura da planta, número de panículas por vaso, estande
final, número de grãos por panícula, esterilidade das espiguetas, massa de cem grãos
e produtividade de grãos. Conclui-se que a aplicação do boro no estágio vegetativo
da cultura de arroz aumenta o crescimento em altura; o boro incrementa a massa de
cem grãos quando aplicado aos 60 dias após plantios; a produtividade de grãos teve
incremento de até 30% para o tratamento aplicado aos 25 dias após plantio, sob a
testemunha;
Palavras-chave: Oryza sativa L.; cerrado; nutrição; micronutrientes.
99
APPLICATION TIME OF BORON IN GENOTYPES OF HIGHLAND RICE
ABSTRACT
Recently, micronutrients have gained more attention from researchers due to the need
for more and better information about these elements in order to increase productivity.
Boron is an essential nutrient for plants and of great importance to the cultivation of
rice. It needs a careful management, taking into account the demand of culture, as it
has a range of disabilities and close toxicity requiring caution in handling. Besides
emphasizing the importance of the availability of the element and the interactions with
this system, the care should be relevant to promote higher productivity gains.
Therefore, the aim in this work was to evaluate the effect of fertilization time with boron
in the culture of highland rice in conditions of the southern State of Tocantins. The
experiments were conducted on greenhouse in the Experimental Station at Tocantins
Federal University in the period between harvests of 2014, a design experimental
randomized block, with four replications in a factorial 3 x 4, being three genotypes and
four periods of application. The traits evaluated were number of days to flowering, plant
height, number of panicles per pot, final stand, number of grains per panicle, spikelet
sterility, weight of one hundred grains, grain productivity and content B in leaves. It is
concluded that the application of boron in the vegetative stage of rice culture increases
the height growth; boron increases the mass of one hundred grains when applied 60
days after planting; grain productivity had an increase by up to 30% for the treatment
applied 25 days after planting under the control; high temperatures increase the
percentage of spikelet sterility of rice.
Keywords: Oryza sativa L.; savannah; nutrition; micronutrients.
INTRODUÇÃO
O arroz Oryza sativa L., de origem asiática, pertencente à família botânica
Poaceae, uma cultura que possui grande relevância nos cenários econômicos e
sociais, por estar difundida em todas as regiões do país e do mundo. Faz parte do
consumo diário de todas as classe sociais e devido ao demasiado crescimento
100
populacional, impõe a necessidade de aumentos produtivos que atendam à população
carente (NOSSE et al., 2008).
Segundo Cancellier et al. (2011), a orizicultura representa 30% da produção
mundial de grãos que atinge 590 milhões de toneladas e abastece o mercado. O
sistema de terra altas representa 13% dos 148 milhões de hectares cultivados em todo
o mundo (TERRA et al., 2013).
A produção brasileira de arroz não tem atendido a demanda interna mas,
segundo estimativas do quarto levantamento de grãos da safra 2013/2014, realizado
pela CONAB (2014), o país deve plantar, nesta safra, área de 2,43 milhões de
hectares, e espera-se que a produção de arroz seja 5,1% maior do que a safra
passada, atingindo 12.350,8 mil toneladas. Em virtude da expectativa de melhores
produtividades na maior parte dos estados produtores, se confirmada a estimativa, o
país deve colher 12,35 milhões de toneladas, basicamente a mesma quantidade
consumida internamente. O Tocantins é o terceiro maior produtor de arroz do país,
com o arroz irrigado sendo plantado em grandes áreas localizadas nas regiões de
Formoso do Araguaia, Lagoa da Confusão, Dueré, Cristalândia e Pium, e o arroz de
terras altas sendo plantado em todo o Estado em pequenas áreas, com provável
decréscimo da área plantada de 5% em relação à safra de 2012/13, que foi de 38,96
mil hectares, em virtude da substituição da cultura para a produção de soja e milho.
O boro é um micronutriente que desempenha papel fundamental na
germinação do pólen e no crescimento do tubo polínico, pois existe uma relação direta
entre o suprimento de boro e a capacidade de produção de pólen, já que o elemento
afeta a microesporogênese, a germinação e particularmente o desenvolvimento do
tubo polínico que são importantes processos para a produção das culturas. Esse
elemento é um ativador de enzimas que atuam em diversos processos metabólicos,
tais como transporte de carboidratos, metabolismo das auxinas e formação de raízes
por meio da divisão, alongamento e junção da parede celular e atividade das
membranas celulares (CORRÊA et al., 2006). Sua deficiência acarreta a inibição
destes processos e os sintomas visíveis nas plantas vão de necrose preta de folhas
jovens e gemas terminais, os caules ficam anormalmente rígidos e quebradiços, a
dominância apical pode ser perdida, tornando a planta amplamente ramificada (TAIZ
& ZEIGER, 2009).
A exigência pela cultura do arroz quanto à este nutriente é pequena, sendo
necessário cautela ao aplicar doses adequadas de boro, pois o intervalo de deficiência
101
e toxidez são bastante estreitos, tornando vital a decisão para aumentar a
produtividade de arroz (FAGERIA, 2000). A literatura relata respostas a aplicação de
boro em algumas culturas anuais em solo de cerrado (GALRÃO, 1984; BUZETTI et
al., 1990; CARVALHO et al., 1996); entretanto, a maioria dos trabalhos tem avaliado
o efeito de um conjunto de micronutrientes impossibilitando, portanto, concluir o efeito
de cada elemento isolado (GALRÃO, 1991).
A estratégia para maximizar o rendimento da cultura de arroz visa, além do
estudo da exigência nutricional definindo a quantidade de nutrientes necessário para
a cultura, o conhecimento com precisão de qual período ou em quais épocas do seu
estádio fenológico a cultura apresenta grande consumo do nutriente, favorecendo
assim, a correção imediata ou impedindo o desequilíbrio nutricional neste período,
uma vez que a planta apresenta ao longo de seu desenvolvimento, extração
diferenciada, que varia de acordo com o tempo de cultivo. O B é um elemento imóvel
no xilema da planta, outro fator que preconiza a necessidade da disponibilização deste
no momento de maior demanda, para que sua deficiência não limite a produtividade
da cultura (TAIZ & ZEIGER, 2009).
Dessa forma, encontrar a eficiência e resposta de um determinado material
genético, implica em um aparato de fatores os quais são fundamentais para se
alcançar tal objetivo, sendo o manejo da adubação um destes importantes fatores.
Nesse manejo, práticas como a utilização de doses e épocas de aplicação adequadas
de nutrientes, incluindo o boro, tornam mais fácil a expressão do potencial genético
do material em questão, resultando no aumento da produtividade de grãos da cultura.
Assim, objetivou-se com este estudo avaliar o efeito da época de adubação com boro
na cultura do arroz de terras altas nas condições do sul do Estado do Tocantins.
MATERIAL E MÉTODOS
A condução do experimento ocorreu em casa de vegetação na estação
experimental da Universidade Federal do Tocantins - Campus de Gurupi, com
coordenadas geográficas de 11º46’18” de latitude Sul e 49º02’35” de longitude Oeste,
no período da entressafra do ano de 2014.
102
O experimento foi instalado em delineamento experimental de blocos
casualizados, com 4 repetições, em esquema fatorial de 3 x 4, sendo três cultivares
(BRSMG-Conai, BRS-Bonança e BRS-Serra Dourada) e quatro épocas de aplicação
do micronutriente boro, este na dose de 3,0 kg ha -1 e na forma de ácido bórico,
formando os seguintes tratamentos: T1 - ausência de aplicação de boro (testemunha);
T2 - aplicação de boro em cobertura no perfilhamento (cerca de 25 dias após plantio
para alguns cultivares); T3 - aplicação de boro em cobertura por ocasião da
diferenciação do primórdio floral (cerca de 60 dias após plantio para alguns cultivares)
e; T4 - aplicação de boro em cobertura no emborrachamento (período de
desenvolvimento da panícula, cerca de 75 dias após plantio para alguns cultivares).
O solo empregado na instalação do experimento foi o Latossolo Vermelho
Amarelo distrófico (EMBRAPA, 2013), proveniente da camada superficial (0–20 cm),
devidamente corrigido. Utilizou-se vasos de capacidade para 5 kg, com a mistura de
um substrato (composto por esterco e serragem) e areia, na proporção 3:1:1,
respectivamente, buscando proporcionar maior porosidade ao solo, e melhor
desenvolvimento radicular para a cultura.
Tabela 1. Atributos químicos e físicos do solo.
Granulometria
g kg-1
Areia
752
Silte
63
Argila
185
Macronutrientes e resultados complementares
pH CaCl2
P meh
K
Ca
Mg
Al
H+Al
SB
CTCt
--------------(cmolc.dm-3) -------------------5,5
6,1
1,01 2,09
1,5
0
2,5
5,41
m
V
M.O.
C.O.
-----------(%)------------
7,91
0
68
3,4
2,0
Micronutrientes
B
Cu
Fe
Mn
Zn
-----------------------------------(mg.dm-3) ---------------------------------0,2
0,5
39
12,4
3,0
A recomendação de calcário e adubação foi proposta após realização da
análise de solo (Tabela 1). Utilizou-se 400 kg ha-1 do adubo formulado 5-25-15. Na
103
adubação de cobertura foi usado como fonte nitrogenada a uréia, na dose de 50 kg
ha-1, sendo parcelada, em duas vezes, onde a primeira aplicação ocorreu por ocasião
do perfilhamento efetivo, cerca de 30 dias após plantio e a segunda, na diferenciação
do primórdio floral, cerca de 60 dias após plantio. Não houve necessidade de
realização de tratos culturais. As plantas foram conduzidas até o final do ciclo.
O plantio ocorreu no dia 22 de abril de 2014, sendo as sementes submetidas
à tratamento prévio com fungicida Carboxina na dosagem de 300 ml para cada 100
kg de sementes e o inseticida Fipronil na dosagem de 250 ml/100 kg de sementes
ambos indicados para a cultura. Optou-se em semear cinco sementes por vaso, com
desbaste aos 25 dias após plantio visando obtenção de três plantas por vaso. A
irrigação ocorreu de forma manual, com regador, de acordo com a necessidade da
cultura. Não houve necessidade de outros tratos culturais durante ciclo do arroz.
Para verificar a interferência da época de aplicação de boro no
desenvolvimento e produção de arroz foram avaliadas as características número de
dias para florescimento - dias para emissão de 50% das panículas, a partir da data de
semeio; número de panículas por vaso - contando-se as panículas em cada vaso
avaliado; número de grãos por panícula - determinado através da contagem do
número de grãos por panícula; esterilidade das espiguetas - realizada por ocasião da
colheita, quando foram coletadas, ao acaso cinco cachos de arroz por vaso, em
seguida, separadas as espiguetas cheias das vazias (contando-se o número de grãos
vazios e calculando-se o percentual destes em relação ao número total de grãos de
cada amostra); altura da planta - medida da superfície do solo até o ápice da panícula
do colmo central, excluída a arista, quando presente; estande final – contando-se
número de plantas ao final do experimento; massa de cem grãos - massa de uma
amostra de cem grãos sadios por vaso e; produtividade de grãos - produção de grãos
limpos com 13% de umidade, em g vaso-1.
Os dados experimentais foram submetidos a análise de variância, com
aplicação do teste F. Para as comparações entre as médias de tratamentos, foi
utilizado o teste Tukey a 5% de probabilidade, utilizando-se o aplicativo computacional
SISVAR (FERREIRA, 2008).
104
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Observa-se através da análise de variância (Tabela 2), significância da
interação época de aplicação do micronutriente boro versus cultivar para as
características altura de plantas, estande final, número de panículas e produtividade
de grãos, caracterizando a interdependência dos fatores, ou seja, a época de
aplicação do boro atua de forma distinta na expressão dos cultivares, realizando-se,
portanto, o desdobramento de um fator dentro do outro.
Tabela 2. Resumo da análise de variância das médias de dias para florescimento (DF), altura de
plantas (AP), estande final (EF), número de panículas (NP), número grãos por panícula (NGP),
esterilidade das espiguetas (EST), massa de cem grãos (MCG) e produtividade de grãos (PROD),
de três cultivares de arroz cultivados, no sul do Estado de Tocantins, no ano de 2014, em casa de
vegetação
FV
GL DF
AP
EF
Rep.
3
Époc. (E)
NP
NGP
EST
MCG
PROD
4,57ns
60,88*
0,18ns 4,69ns
85,90ns
420,35*
0,05*
17,31ns
3
4,18ns
22,04ns
2,52** 12,25*
893,07ns
172,36ns 0,04*
Cult. (C)
2
4105,56** 489,48** 0,27ns 51,06** 14138,38** 188,29ns 4,45**
E*C
6
4,22ns
Resíduo
33 3,78
27,12*
55,33**
86,51**
0,68*
8,31*
446,74ns
110,73ns 0,005ns 21,55*
19,35
0,27
3,4
834,84
143,36
0,01
9,03
CV (%)
2,48
5,59
20,93 20,8
29,79
42,97
4,75
21,27
Média Geral
78,43
78,7
2,52
96,97
27,86
2,53
14,13
ns não
8,87
significativo; ** significativo para p ≤ 0,01; *Significativo para p ≤ 0,05 pelo teste F.
Houve ainda efeito significativo do fator cultivar para todas as características
avaliadas, excetuando-se esterilidade das espiguetas e estande final, ratificando a
variabilidade genética existente entre os materiais genéticos. Enquanto que, para o
fator época de aplicação do micronutriente, houve significância das características
estande final, número de panículas por vaso, massa de cem grãos e produtividade de
grãos, caracterizando assim, a influência diferenciada da época de aplicação do boro
nas plantas de arroz.
Os baixos valores de coeficiente de variação (Tabela 2) encontrados neste
trabalho para as características dias para florescimento, altura de plantas e massa de
cem grãos indicam uma boa precisão experimental na condução do experimento.
Embora, verifica-se altos valores de CV para as características estande final, número
105
de panículas por vaso, número de grãos por panícula, esterilidade de espiguetas e
produtividade de grãos, não sugere-se má precisão experimental, pois ressalta-se que
no período de condução do experimento, realizado em meados dos meses de maio a
setembro, a cultura ficou submetida à altas temperaturas (Figura 1), característica
inerente à região, e ainda foi intensificada ao ser conduzido em casa de vegetação,
fatores que prejudicaram o seu desenvolvimento e induziram ás grandes variações
nos dados experimentais, elevando as porcentagens de CV. Os dados climáticos
referentes ao período de condução dos experimentos fora da casa de vegetação
encontram-se na Figura 1.
Figura 1. Temperatura média, máxima e mínima (°C), umidade (%), vento (m/s) e evapotranspiração
(mm/dia) ocorridas durante cultivos de cultivares de arroz de terras altas, na entressafra 2014 (BDMEP,
2012).
Na análise da característica dias para florescimento (Tabela 3), verifica-se que
não houve diferenças significativas entre as épocas de aplicação de boro. Foi
detectado apenas diferenças entres os cultivares, evidenciando assim, suas
diferenças genéticas. Segundo Fornasiere Filho & Fornasiere (2006), o cultivar
BRSMG-Conai, tem ciclo precoce e BRS-Bonança e BRS-Serra Dourada tem ciclo
tardio. Desta forma, cada um destes materias genéticos pode ser utilizado em
106
diferentes situações, contribuindo na resolução de problemas enfrentados em um
planejamento agrícola, sob a influência de fatores nem sempre controláveis, como
déficits hídricos, que possam vir a reduzir a produção agronômica, quando estes
ocorrem em períodos críticos para a cultura, ou até mesmo, para agregar maior
retorno econômico numa sucessão de culturas, por exemplo.
Tabela 3. Médias de dias para florescimento de três cultivares de arroz de terras altas
cultivados no sul do Estado de Tocantins, no ano de 2014, em casa de vegetação
Dias para florescimento (dias)
Épocas de
aplicação de B
BRSMG-Conai
BRS-Bonança
BRS-Serra Dourada
Média
Testemunha
60,00
88,50
89,25
79,25a
T1
60,00
85,00
90,00
78,33a
T2
60,00
86,50
88,50
78,33a
T3
60,00
85,50
88,00
77,83a
Média
60,00C
86,37B
88,93A
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre
si (P < 0,05) pelo teste Tukey. T1 - (25 dias após plantio – DAP); T2 - (60 DAP); T3 - (75 – DAP).
Segundo Streck et al. (2006), o rendimento final da cultura possui relação
direta com as fases de desenvolvimento do arroz, caracterizadas como vegetativas e
reprodutivas. Estas determinam o ciclo da cultura e quanto mais longas tendem a
favorecer o maior desempenho do material genético, isso porque permitem a planta
produzir maior superfície de absorção foliar, consequentemente aumenta sua taxa
fotossintética, produzindo mais reservas de fotoassimilados que serão translocados
para o enchimento de grãos. Ainda segundo o autor, a fase vegetativa, quando afetada
pela temperatura compromete significativamente variáveis determinantes da
produtividade, como diminuição do perfilhamento e número de folhas. Na figura 1,
observa-se que durante todo o período de cultivo do arroz na casa de vegetação, as
temperaturas médias e máximas permaneceram constantes e elevadas, as quais,
segundo Guimarães et al. (2002), são consideradas prejudiciais as fases de
crescimento do arroz, vindo a causar danos nas características subsequentes.
Quanto à altura de plantas (Tabela 4), observa-se que o cultivar BRSMGConai apresentou, resposta diferente a época de aplicação de B, sendo que, menores
alturas foram obtidas quando a aplicação ocorreu aos 75 DAP, sendo a única a diferir
107
da testemunha. Isso se deu, provavelmente, pelo fato do cultivar BRSMG-Conai
possuir ciclo precoce, encontrando-se no momento da aplicação no estágio fisiológico
reprodutivo, e, portanto, sem condições de aproveitar o nutriente aplicado em seu
desenvolvimento em altura e, desta forma, translocando-o para os órgãos
reprodutivos, para atuar nos processos de polinização e formação de grãos. Já para
o cultivar BRS-Bonança, ocorreu o contrário, ou seja, as maiores médias ocorreram
neste mesmo período, sendo a única a diferir estatisticamente de quanto o B foi
aplicado aos 25 DAP. Para o cultivar BRS-Serra Dourada não houve diferenças
significativas entre os períodos avaliados.
Tabela 4. Médias de altura de plantas de três cultivares de arroz de terras altas cultivados
no sul do estado de Tocantins, no ano de 2014, em casa de vegetação
Altura de plantas (cm)
Épocas de
aplicação de B
BRSMG-Conai
BRS-Bonança
BRS-Serra Dourada
Média
Testemunha
78,29aAB
75,62abB
83,50aA
79,14
T1
73,33abB
72,16bB
84,58aA
76,69
T2
78,00aA
77,25abA
83,50aA
79,58
T3
67,58bB
82,58aA
88,08aA
79,41
Média
74,30
76,90
84,91
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre
si (P < 0,05) pelo teste Tukey. T1 - (25 dias após plantio – DAP); T2 - (60 DAP); T3 - (75 – DAP).
Segundo Kappes et al. (2008), aplicações boratadas efetuadas em estágios
fenológicos vegetativos quando comparados aos reprodutivos são mais eficientes pelo
fato da planta aproveitar de forma mais eficiente o micronutriente e direcioná-lo para
o crescimento vegetativo, neste caso, em altura, do que nos estágios mais tardios,
onde esta já se encontra no período de enchimento de grãos e prioriza o
direcionamento dos fotoassimilados para a produção dos grãos. Slaton et al. (2002),
trabalhando com aplicações de boro em duas épocas, sugerem que as aplicações
efetivadas no início do ciclo da cultura não afetaram o rendimento do arroz, mas
aumentaram ligeiramente o crescimento vegetativo.
Ainda na tabela 4, verifica-se quanto à altura de plantas, que o cultivar BRSSerra Dourada compôs sempre o grupo estatístico de maiores médias, independente
da aplicação e da época de aplicação do B. Kappes et al. (2008) encontraram
108
diferenças significativas para altura de plantas na cultura da soja com a utilização de
boro e Hossain et al. (2001) obtiveram resposta significativa para altura de um cultivar
de arroz com disponibilização de micronutrientes.
Avaliando os resultados obtidos para a variável estante final (Tabela 5),
observa-se que a testemunha, onde não se aplicou B, compôs sempre o grupo de
maiores médias, independente do cultivar. Esse efeito negativo no estande pode estar
relacionado ao calor excessivo intrínseco à região neste período de entressafra
(Figura 1), e assim ter resultado na morte de algumas plantas. Certifica-se ainda, que
os cultivar BRSMG-Conai e BRS-Serra Dourada, aos 60 e 75 DAP para aplicação de
B, respectivamente, alcançaram médias inferiores a duas plantas por vaso.
Tabela 5. Médias do estande final de três cultivares de arroz de terras altas cultivados no sul
do Estado de Tocantins, no ano de 2014, em casa de vegetação
Estande final
Épocas de
aplicação de B
BRSMG-Conai
BRS-Bonança
BRS-Serra Dourada
Média
Testemunha
2,75aA
3,00aA
3,00aA
2,91
T1
2,75aA
3,00aA
3,00aA
2,91
T2
1,50bB
2,25aAB
2,75abA
2,16
T3
2,50abA
2,00aA
1,75bA
2,08
Média
2,37
2,56
2,62
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre
si (P < 0,05) pelo teste Tukey. T1 - (25 dias após plantio – DAP); T2 - (60 DAP); T3 - (75 – DAP).
Vale ressaltar que, associado aos tratamentos aplicados, após a realização
da primeira adubação nitrogenada efetivou-se o desbaste, deixando-se três plantas
por vaso. Após este procedimento, sucederam mortes de algumas plantas, mortes
estas, que não estão associadas à aplicação de boro pois, ainda não havia chegado
o momento de aplicação deste elemento. Alguns tratamentos ficaram comprometidos
com a morte das plantas, resultando em menor estande, ocasionando assim prejuízos
no desempenho dos cultivares.
Fatores abióticos e interferem em todo desenvolvimento dos processos
metabólicos e das funções vitais das plantas, que utilizam apenas suas próprias
defesas como tentativa de sobrevivência. As condições advindas do cultivo em casa
de vegetação, podem potencializar alguns fatores, expondo a cultura à condições
109
adversar e comprometendo seu acréscimo produtivo (TAIZ & ZEIGER, 2009).
Conforme pode ser observado na figura 1, as condições climáticas externas que
ocorreram durante o período de execução do experimento, configuram característica
que expõem a cultura do arroz ao estresse térmico. Segundo Taiz & Zeiger (2009)
altas temperaturas e baixas velocidades do ar, são intensificadas em casa de
vegetação, e reduzem as taxas de esfriamento foliar, consequentemente retardam o
crescimento das plantas, provavelmente esses fatores justificam a morte das plantas
e as baixas médias ocorridas na característica estande final.
Respostas diferenciadas à época de aplicação do boro também é observada
para a característica número de panículas por vaso (Tabela 6). A testemunha, onde
não se aplicou B compôs sempre o grupo estatístico de maiores médias, independente
do cultivar avaliado. Ressalta-se que os baixos valores obtidos para o cultivar
BRSMG-Conai aos 60 DAP e BRS-Serra Dourada aos 75 DAP se devem ao baixo
estande ocorrido conforme discutido anteriormente. Quanto ao desempenho dos
cultivares, o BRSMG-Conai compôs sempre o grupo de maiores médias quando
comparado aos demais cultivares.
Tabela 6. Médias do número de panículas por vaso de três cultivares de arroz de terras altas
cultivados no sul do Estado de Tocantins, no ano de 2014, em casa de vegetação
Número de panículas por vaso
Épocas de
aplicação de B
BRSMG-Conai
BRS-Bonança
BRS-Serra Dourada
Média
Testemunha
11,75aA
10,75aAB
8,50aB
10,33
T1
9,75abA
10,00aA
6,50abB
8,75
T2
8,00bA
8,50aA
7,75abA
8,08
T3
11,75aA
8,50aB
4,75bC
8,33
Média
10,31
9,43
6,87
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre
si (P < 0,05) pelo teste Tukey. T1 - (25 dias após plantio – DAP); T2 - (60 DAP); T3 - (75 – DAP).
Quanto a característica número de grão por panícula (Tabela 7), não foi
observado diferença entre a testemunha, sem aplicação de B, e nem entre os
tratamentos com aplicação de B, independente da época de aplicação. Mesmo assim,
as médias variaram de 86,82 para a testemunha à 106,77 número de grãos por
panícula para o tratamento ao qual aplicou-se boro aos 60 dias após plantio. Estes
110
resultados são discordantes dos obtidos por Wang et al. (2003) e Hossain et al. (2001),
que encontraram efeito significativo à utilização de boro na diferenciação do primórdio
floral, na microesporogênese e no crescimento do tubo polínico, sugerindo a nutrição
boratada essencial para a formação de grão na cultura do arroz. Entretanto, Leite et
al. (2011), não encontraram efeito significativo para esta característica.
Tabela 7. Médias do número de grãos por panícula de três cultivares de arroz de terras altas
cultivados no sul do Estado de Tocantins, no ano de 2014, em casa de vegetação
Número de grãos por panícula
Épocas de
aplicação de B
BRSMG-Conai
BRS-Bonança
BRS-Serra Dourada
Média
Testemunha
66,48
76,97
117,03
86,82a
T1
63,71
84,77
132,53
93,67a
T2
83,23
103,83
133,25
106,77a
T3
60,12
113,7
128,07
100,63a
Média
68,38C
94,82B
127,72A
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre
si (P < 0,05) pelo teste Tukey. T1 - (25 dias após plantio – DAP); T2 - (60 DAP); T3 - (75 – DAP).
Apesar do boro presentar a característica de imobilidade dentro da planta, e
assim não ser redistribuído entre as partes desta, os resultados satisfatórios são
obtidos quando o suprimento é realizado exatamente no momento de maior demanda
da cultura, então, justificando a tendência de superioridade do tratamento T2, com
aplicação de B aos 60 dias após plantio, devido ao micronutriente ser alocado próximo
as partes reprodutivas da planta, necessariamente na fase da floração da cultura,
sendo desta forma, mais eficientemente utilizado. O que não ocorre nos demais
tratamentos (T1 e T3, com aplicação do boro aos 25 e 75 DAP respectivamente, para
o cultivar BRSMG-Conai, de ciclo precoce, e apenas no tratamento T1, com boro aos
25 DAP, para os demais cultivares de ciclo tardio), já que nestes, o boro é alocado
nas folhas, não sendo remanejado posteriormente na fase de floração, na planta.
Outros fatores, externos e internos, podem ter interferido evidenciando essa tendência
nas respostas dos tratamentos, visto que a temperatura e umidade do ar elevadas
(Figura 1), podem ter aumentado a velocidade de secamento da solução aplicada,
sendo este o veículo de penetração do elemento na folha, além disso, horas mais
quentes tornam a absorção menor, já que para evitar a desidratação o mecanismo
111
automático de defesa das plantas levam ao fechamento estomático, uma importante
via de acesso dos nutrientes (LEITE, 2008). O autor ainda sugere que associado à
planta pode-se citar a estrutura da superfície foliar, pois a presença de cutículas,
camadas de ceras e tricomas tornam o percurso mais lento dificultando a chegada do
nutriente em seu interior. Nos tratamentos mais tardios após a floração, infere-se a
influência da idade da folha, salvo que folhas mais jovens possuem maior absorção
de nutrientes da solução, do que folhas mais velhas, além de terem maior atividade
metabólica, enquanto que, as folhas mais velhas aumentam a espessura da cutícula
tornando-se ainda mais resistentes à penetração da solução (LEITE, 2008).
Dentre os cultivares avaliados, observa-se que o BRS-Serra Dourada
apresentou médias superiores quanto ao número de grão por panícula (Tabela 7). Já
o cultivar BRSMG-Conai, deteve as menores médias para essa característica.
Provavelmente, as maiores médias obtidas pelo cultivar BRS-Serra Dourada, podem
ser correlacionas com o ciclo do cultivar, segundo Falqueto et al. (2009), cultivares de
ciclo longo tendem a ter maior produção de matéria seca e produção de
fotoassimilados do que cultivares de ciclo curto, isso porque, a planta permanece
maior tempo em seu estágio vegetativo, voltado à
produção de fotossíntese e
biomassa para posterior conversão das reservas nutritivas em componente de
produção, neste caso, para o número de grãos por panícula.
Avaliando os resultados para a característica esterilidade de espiguetas
(Tabela 8), ressalta-se a não significância dos tratamentos avaliados, apesar de se
verificar tendência de menores médias para os tratamentos que envolveram a
aplicação de boro, independente da época de aplicação apontando, desta forma, que
uma possível deficiência deste nutriente induz a esterilidade de grãos de pólen em
arroz, semelhantemente ao encontrado por Leite et al. (2011). Segundo Ramos et al.
(2008), diversos fatores interferem na germinação dos grão de pólen, dentre eles,
pode ser citado o elemento boro. Sua ação consiste em formar complexo ionizável
sacarose-borato, que permitirá uma reação mais rápida com as membranas celulares,
desta forma, o nutriente evita o rompimento das membranas do tubo polínico dos grão
de pólen, liberando o conteúdo citoplasmático para o meio exterior, e assim,
contribuindo para obter maior porcentagem de germinação. Para Wang et al. (2003)
os compostos químicos presentes nas estruturas reprodutivas são modificados,
ocorrendo acúmulo de calose na região da ponta dos tubos polínicos, bem como
alterações nas concentrações e distribuições de pectina, compostos fenólicos e
112
ésteres saturados no tubo de pólen, por isso que a deficiência de boro na plantas
provoca alterações morfológicas e estruturais nos órgãos reprodutivos afetando o
crescimento do tubo polínico e a germinação do pólen. A alocação do boro na fase de
floração, diretamente nos órgão reprodutivos da planta, favorece sua ação devido sua
imobilidade na planta, assim, a tendência de menores porcentagens de esterilidade
de espiguetas, surgem do suprimento do boro ter ocorrido exatamente nesta fase,
beneficiando a cultura por facilitar o uso do nutriente ao estar facilmente disponível
para a planta.
Tabela 8. Média da porcentagem de esterilidade de espiguetas de três cultivares de arroz
de terras altas cultivados no sul do Estado de Tocantins, no ano de 2014, em casa de
vegetação
Esterilidade de espiguetas (%)
Épocas de
aplicação de B
BRSMG-Conai
BRS-Bonança
BRS-Serra Dourada
Média
Testemunha
36,15
31,05
31,95
33,05a
T1
25,02
27,71
27,87
26,86a
T2
14,24
27,14
30,57
23,98a
T3
22,94
24,36
35,34
27,54a
Média
24,59A
27,56A
31,43A
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre
si (P < 0,05) pelo teste Tukey. T1 - (25 dias após plantio – DAP); T2 - (60 DAP); T3 - (75 – DAP).
Não houve diferença na porcentagem de esterilidade de espiguetas entre os
cultivares (Tabela 8), que por sua vez apresentaram médias elevadas para esta
características, devido provavelmente a elevada temperatura. O período à qual
instalou-se o experimento coincidiram com o período de altas temperatura na região
do Estado do Tocantins (Figura 1). Elevadas temperatura não favoreceram o
desenvolvimento do arroz, principalmente quando ocorrem no período mais crítico, ou
mais sensível do seu desenvolvimento. Segundo Fonseca et al. (2006) essa fase
corresponde ao estágio de florescimento e a segunda fase mais sensível, corresponde
a prefloração, ocasionando a esterilidade das espiguetas. O processo de
microesporogênese e o crescimento do tubo polínico são prejudicados com a
deficiência do micronutriente boro, afetando a macho-fertilidade, já que suas funções
estão envolvidas diretamente no crescimento celular e no desenvolvimento da flor.
113
Segundo Walter et al. (2010), a temperatura crítica do arroz o qual
aumentam
significativamente a esterilidade de espiguetas estão situadas acima de 33 e 34ºC, e
temperaturas acima de 40ºC, provocam esterilidade dos órgão femininos da flor,
mesmo que exposto por pequenos períodos de tempo. Ainda segundo o autor,
elevadas temperaturas, no ambiente incidem em maiores e significativas esterilidades
de espiguetas devido ao fechamento estomático das plantas que reduzem seus
processos metabólicos, o que pode ser intensificado pelo ambiente da casa de
vegetação. Para enfatizar os efeitos positivos do B, desempenhando papel vital na
formação dos grãos Hossain et al. (2001) e Rashid et al. (2004) encontraram respostas
desejáveis, quando a cultura do arroz foi suprida com nutrição boratada.
A manifestação de algumas panículas brancas, termo que se refere às
panículas que não completaram seu desenvolvimento, portanto, não apresentam
grãos, ratificam o efeito deletério da elevada temperatura sob o período de condução
do experimento. Segundo Barrigossi et al. (2004), o surgimento de panículas brancas
não ocorre exclusivamente por efeito de fatores bióticos como insetos e doenças, mas
também por fatores como deficiência hídrica, temperaturas extremas e fitotoxidez
causadas por herbicidas, os chamados fatores abióticos. Ainda segundo os autores a
fertilidade das espiguetas podem ser reduzidas em até 80% com apenas duas horas
de exposição à temperatura de 41 ºC. Como no decorrer da execução do estudo não
houve a intervenção dos fatores bióticos e quanto aos fatores abióticos apenas
verificou-se as elevadas temperaturas ocorridas neste período (Figura 1), infere-se a
possibilidade dos cultivares terem sido expostos à estresse térmico e então diminuído
sua capacidade produtiva.
Quanto a massa de cem grãos (Tabela 9), ressalta-se que o tratamento em
que a época de aplicação do boro ocorreu aos 60 DAP, foi o único a diferir
significativamente do tratamento em que não houve aplicação de B. Nesta época de
aplicação a planta encontra-se geralmente no período de diferenciação dos primórdios
florais, sendo considerados fase de extrema importância na determinação do potencial
produtivo, tornando-se apropriado para aplicação de B. Por ser um elemento imóvel,
seu teor torna-se elevado nas folhas velhas não sendo redistribuído e os sintomas sua
deficiência surgem nas partes jovens da planta (TAIZ & ZEIGER 2009), sendo assim,
aplicações realizadas mais próximo da fase de desenvolvimento reprodutivo que
permite maior absorção e aproveitamento do B, podem resultar no aumento da
eficiência de utilização do nutriente, e consequentemente em maiores ganhos
114
produtivos. Entretanto, a aplicação de B isolado de outro manejo onera o custo de
produção e torna tal recomendação pouco prática, ainda mais na ausência de
diferença significativa entre os tratamentos. A não significância dos resultados para
enchimento de grãos também foi observada por Engler et a. (2006) e Leite et al.
(2011).
Tabela 9. Médias da massa de cem grãos de três cultivares de arroz de terras altas
cultivados no sul do estado de Tocantins, no ano de 2014, em casa de vegetação
Massa de cem grãos (g)
Épocas de
aplicação de B
BRSMG-Conai
BRS-Bonança
BRS-Serra Dourada
Média
Testemunha
2,98
2,36
1,99
2,44b
T1
3,09
2,44
2,08
2,54ab
T2
3,20
2,51
2,05
2,58a
T3
3,11
2,46
2,09
2,55ab
Média
3,10A
2,44B
2,05C
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre
si (P < 0,05) pelo teste Tukey. T1 - (25 dias após plantio – DAP); T2 - (60 DAP); T3 - (75 – DAP).
O cultivar BRSMG-Conai alcançou maior média de massa de cem grãos
(Tabela 9), enquanto o cultivar BRS-Sertaneja atingiu a menor média. Possivelmente
o fator relevante insere-se às altas temperaturas que atingiram principalmente os
cultivares BRS-Bonança e BRS-Serra Dourada na sua fase mais sensível, justamente
por possuírem ciclo tardio, resultando assim em menores médias. Segundo Taiz &
Zeiger (2009), sob altas temperaturas as plantas tendem a aumentar a respiração
gastando mais energia neste processo, assim, menor quantidade de fotoassimilados
são produzidos e direcionados para o enchimento de grãos, além de promoverem o
fechamento estomático para evitar a desidratação, o que pode ter influenciado na
absorção do boro no processo de aplicação foliar. Outro fator preponderante, é o fato
de que os mesmos cultivares possuíram maior número de grãos por panícula,
portanto, a produção dos fotoassimilados que já estavam limitados devido às altas
temperaturas, foram distribuídos em maior número de grãos, tornando-os mais leves.
Constata-se para variável produtividade de grãos (Tabela 10), que não houve
diferença significativa entre os tratamentos avaliados para os cultivares BRSMGConai e BRS-Bonança. Apenas o cultivar BRS-Serra Dourada comportou-se de forma
115
diferenciada, quando o B foi aplicado aos 75 DAP. Essa inferioridade pode ser
justificada, devido a maior esterilidade das espiguetas, aliado à ocorrência de menor
estande final, e menor número de panículas, características que se correlacionam com
a produtividade da cultura de arroz.
Tabela 10. Médias da produtividade de grãos de três cultivares de arroz de terras altas
cultivados no sul do Estado de Tocantins, no ano de 2014, em casa de vegetação
Produtividade de grãos (g vaso)
Épocas de
aplicação de B
BRSMG-Conai
BRS-Bonança
BRS-Serra Dourada
Média
Testemunha
14,23aA
13,32aA
13,39aA
13,65
T1
13,38aA
14,06aA
13,06aA
13,50
T2
16,80aA
17,82aA
14,42aA
16,34
T3
14,61aA
17,17aA
7,26bB
13,01
Média
14,75
15,59
12,03
Médias seguidas de mesma letra minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre
si (P < 0,05) pelo teste Tukey. T1 - (25 dias após plantio – DAP); T2 - (60 DAP); T3 - (75 – DAP).
Esses resultados corroboram com Rashid et al. (2004) que relataram
respostas significativas na produtividade de arroz quando a cultura foi tratada com
aplicações de boro. Diferentemente de Leite et al. (2011) em que o seu rendimento de
grãos por hectare não foi afetado pelos tratamentos aplicados. Mesmo os valores das
médias de produtividade não apresentando diferenças significativas, nota-se um
acréscimo de produção de até 30% para o cultivar BRS-Bonança, 18% para o
BRSMG-Conai e 7% para o BRS-Serra Dourada, no tratamento T2 ao aplicar o
micronutriente boro aos 60 DAP, quando comparados à testemunha. Assim, ressaltase que o elemento boro teve influência positiva aos 60 DAP, pois mesmo os
componentes de produção, estante final e número de panículas terem apresentado
resposta negativa por influência de fatores externos, outras características como
número de grãos por panículas, esterilidade de espiguetas e massa de cem grãos
foram beneficiadas pelas ação do boro, e assim, contribuíram para que acréscimos
positivos fossem obtidos pela cultura em produtividade de grão.
A tendência de maior produtividade apresentada no tratamento T2, ao se
utilizar o boro aos 60 DAP, infere-se à aplicação do boro ter sido efetivada no período
decorrente da floração, contudo, mesmo o micronutriente sendo imóvel, sua alocação
116
beneficiou a fase da reprodução e consequentemente a produção final da cultura.
Baixas produtividades possivelmente justificam-se pela temperatura e umidade
relativa do ar elevadas, que podem ter interferido nos tratamentos, mais
especificamente, na absorção da adubação foliar com boro, pois os resultados podem
ter tido seu efeito mascarado por fatores relacionados à absorção do elemento, tendo
sido dificultada pelos fatores inerentes à folha e/ou ambiente, ao período de aplicação,
ao estágio fisiológico da cultura, além do próprio ambiente, causando menor absorção
e aproveitamento do nutriente, acarretando aumento da porcentagem de esterilidade
de espiguetas, além do mais, possivelmente as plantas aumentaram a taxa de
respiração noturna, consequentemente obtiveram maior consumo da sua biomassa,
o que resultou em poucos metabólitos para serem direcionados à produção de grãos.
A evolução tecnológica avança à passos largos buscando criar novos
mecanismos
que
proporcionem
maior
agilidade
e
eficiência
nas
tarefas
desemprenhadas pelo homem, portanto, no ramo agrícola não é diferente. Grandes
implementos, tecnologias de ponta, sistemas cada vez mais eficazes, buscam resolver
problemas e ainda, melhorar as atividades agrícolas, aperfeiçoando-as e trazendo
benefícios aos produtores. A nutrição de plantas, atualmente de forma mais
expressiva a nutrição com os micronutrientes, pode ser um dos exemplos dessa
evolução. Pois, a importância dada a estes elementos, têm se tornado significativa
diante dos ganhos econômicos conquistados. Diante disso, viabiliza-se estudos como
estes, que se tornam interessantes e de extrema acuidade, não deixando de ser
essências para o crescimento da agricultura na região e no país, e principalmente para
incrementar a renda do agricultor.
CONCLUSÕES
A aplicação do boro no estágio vegetativo da cultura de arroz aumenta o
crescimento em altura;
O boro incrementa a massa de cem grãos quando aplicado aos 60 dias após
plantios;
A produtividade de grãos teve incremento de até 30% para o tratamento T2,
aos 25 dias após plantio, sob a testemunha;
117
Altas temperaturas aumentam a porcentagem de esterilidade das espiguetas
de arroz;
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CONSIDERAÇÕES FINAIS
Ao finalizar este estudo conclui-se que:
Os cultivares BRS-Bonança, BRS-Primavera e BRSMG-Conai atingiram boas
produtividades em mais de um ano de cultivo, sendo indicadas para a utilização na
região.
O ano agrícola 2007/2008 apresentou os maiores rendimentos de grãos para
os cultivares avaliados.
O estresse de fósforo, o estresse de nitrogênio, assim como o estresse
hídrico, alteram as características agronômicas da cultura do arroz, e reduzem
significativamente suas produtividades de grãos.
Boas produtividades de grãos foram alcançadas na safra 2012/13.
A aplicação do boro no estágio vegetativo da cultura de arroz aumenta o
crescimento em altura;
O boro incrementa a massa de cem grãos quando aplicado aos 60 dias após
plantios;
A produtividade de grãos teve incremento de até 30% para o tratamento onde
se aplicou boro em cobertura no perfilhamento cerca de 25 dias após plantio, sob a
testemunha;
Altas temperaturas aumentam a porcentagem de esterilidade das espiguetas
de arroz;
Assim, observa-se que com a grande divergência genética existente entres os
cultivares de arroz, bem como as variações climáticas que ocorrem anualmente, em
cada ano agrícola, tem-se subsídios favoráveis para indicações e recomendações dos
melhores cultivares de arroz de terras altas para a região do Estado do Tocantins,
com potencial genético expressivo, mesmo nas condições estressantes do meio. Além
de se obter informações importantes sobre nutrição mineral com macro e
micronutrientes, sendo fator imprescindível ao se trabalhar em sistemas produtivos de
baixo, médio e alto nível tecnológico. Desse modo, as informações obtidas nesta
pesquisa poderão auxiliar de forma prática, agricultores e melhoristas para um melhor
manejo da cultura na região, bem como para auxiliar em futuras pesquisas e estudos
que venham a aprimorar o desenvolvimento do arroz, gerando lucratividade para o
sistema produtivo.