Formação e partição da matéria seca de Avena sativa L. e uso de sensores proximais na fenotipagem

Abstract

Os atuais genótipos do programa de melhoramento de aveia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul apresentam grandes diferenças morfofisiológicas em relação aos genótipos do início do programa. Com isso, surgiram incertezas a respeito da formação do rendimento de grãos. A maneira como ocorre o acúmulo e a partição da massa seca da parte aérea está relacionada com o rendimento de grãos. Índices vegetativos, obtidos por sensores ópticos, são interessantes ferramentas utilizadas no monitoramento da massa seca do dossel de plantas. Esse trabalho foi realizado com o objetivo de elucidar o comportamento de produção de massa seca da parte aérea, fornecer informações a respeito da alocação de massa e nitrogênio para o grão e verificar a possibilidade do uso de sensores ópticos para estimativa de massa seca da parte aérea e rendimento de grãos. Para atender aos objetivos, foram conduzidos seis ensaios experimentais nas safras 2017 e 2018, no município de Eldorado do Sul, RS. Foi realizado um experimento onde dose de adubação nitrogenada e genótipo foram fatores experimentais. Nos demais ensaios, apenas genótipo foi fator experimental. Foram mensurados parâmetros de massa seca, componentes do rendimento de grãos e índices vegetativos. Quanto maior a massa seca vegetativa acumulada no florescimento, maior é o rendimento de grãos. Mas isso é dependente do genótipo, por conta das diferenças nas partições de massa seca vegetativa em reprodutiva. Genótipos com menores número de grãos, mas alta massa seca vegetativa, apresentam maior massa seca do grão. A senescência tardia e vagarosa está relacionada com maiores rendimentos de grãos, exceto para URS F Flete. O parâmetro taxa de acúmulo de massa seca apresenta maior importância na definição de massa final do grão do que a duração do acúmulo, havendo baixa variabilidade para o segundo caráter entre os genótipos de aveia branca. A diferença existente entre os genótipos para os parâmetros de massa seca, nitrogênio e fósforo acumulado são explicados pela taxa de acúmulo. A dose de nitrogênio não afeta a massa final do grão, mas altera o comportamento de acúmulo de massa. Os índices NDVI e IOP foram capazes de perceber o aumento da dose nitrogenada, mas o índice SPAD não. Quanto maior o valor de NDVI e IOP maior é a massa seca da parte aérea e o rendimento de grãos. No entanto, os índices não se mostraram consistentes na predição de rendimento de grãos e massa seca da parte aérea. Possivelmente, o uso de modelos mais específicos, que incluam informações de mais de um ano possam melhorar as predições.

The current oat genotypes of the Federal University of Rio Grande do Sul breeding have large morphological differences in relation to the genotypes at the beginning of the program. As a result, uncertainties regarding grain yield formation emerged. How shoot dry mass is accumulated and partitioned is related to grain yield. Vegetative indexes, obtained by optical sensors, are interesting tools used to monitor the shoot dry mass. The aim of this work was to elucidate the shoot dry mass production behavior, provide information on the allocation of mass and nitrogen to the grain and verify the possibility of the use of optical sensors to estimate shoot dry mass and grain yield. To meet the objectives, six experiments were conducted in the 2017 and 2018 crops in Eldorado do Sul, RS. An experiment had nitrogen fertilization dose and genotype was experimental factors. In the other experiments, only genotype was an experimental factor. It was measured parameters like dry mass, grain yield components and vegetative indexes. The greater the vegetative dry mass accumulated at flowering stage, the greater the grain yield. But this is dependente on genotype, due to the differences in the vegetative to reproductive dry mass partitions. Genotypes with a lower number of grains but high vegetative dry mass have a higher dry mass of the grain. Late and slow senescence is related to higher grain yields, except for URS F Flete. The dry matter accumulation rate is more important on the definition of the final grain mass than its duration, with low variability for the second parameter among the genotypes. The difference among the genotypes for the parameters of dry mass, nitrogen, and phosphorus accumulated are explained by the rate of accumulation. The nitrogen dose does not affect the final grain mass but alters the mass accumulation behavior. The NDVI and IOP indeces were able to perceive the nitrogen dose incremente but the SPAD index did not. The higher the NDVI and IOP, the higher the shoot dry mass and the grain yield. However, the vegetative indexes were not consistent in predicting grain yield and shoot dry mass. The use of more specific models, which include information longer than one year, may possibly improve predictions.