Wheat yield and seed physiological quality as influenced by seed vigor, nitrogen fertilization and edaphoclimatic conditions
DOI:
https://doi.org/10.5433/1679-0359.2021v42n6SUPL2p3581Keywords:
Nitrogen rates, Germination, Macronutrient, Seed quality, Triticum aestivum L.Abstract
Wheat is one of the most important cereals grown in the world, and in Brazil, increasing national production is still a challenge. Nitrogen (N) supply can favor grain yield and the physiological quality of wheat seeds. However, the definition of adequate N rate and fertilization timing must consider genotype, cultivation environment, and initial seed vigor level. The aim of this work was to evaluate the effect of initial seed vigor and the combinations of rates and timings of N application on grain yield and seed physiological quality of wheat cultivars under different edaphoclimatic conditions. The experiment was carried out in Londrina and Ponta Grossa, state of Paraná, in a randomized block design in a 2 × 2 × 7 factorial scheme, with four replicates. Treatments consisted of two seed vigor levels (vigorous and non-vigorous seeds), two wheat cultivars (BRS Gralha-Azul and BRS Sabiá) and seven combinations of fertilization timings and N rates (kg ha-1) (control - 0N; 20 N at sowing and 60 N at tillering; 40 N at sowing; 80 N at sowing; 40 N at sowing and 40 N at tillering; 40N at tillering; 80 N at tillering). Number of emerged seedlings, vegetation index, shoot dry matter, number of fertile spikes m-2 and grain yield were evaluated. Additionally, the physiological potential of seeds produced in Londrina was evaluated by the testes of first count, germination, seedling emergence in sand and emergence speed index. The climatic conditions during the experiment, in both cultivation environments, were similar to average historical records, with some periods of water deficit. The highest grain yield was obtained with the BRS Gralha-Azul in Londrina, and with BRS Sabiá in Ponta Grossa. The use of vigorous seeds favored the stand establishment and the response of plants to N fertilization. The treatments 40N + 40N, and 40N + 0N favored the majority of evaluated variables. Both cultivars showed potential for the production of high physiological potential seeds in Londrina environment. Inadequate N supply impairs wheat grain yield and seed production.Downloads
References
Amaro, H. T. R., David, A. M. S. S., Silva, I. C., Neta, Assis, M. O., Araújo, E. F., & Araújo, R. F. (2014). Teste de envelhecimento acelerado em sementes de crambe (Crambe abyssinica Hochst), cultivar FMS Brilhante. Revista Ceres, 61(2), 202-208. doi: 10.1590/S0034-737X2014000200007
Bassoi, M. C., & Foloni, J. S. S. (2015a). Cultivar de trigo BRS Sabiá: características e desempenho agronômico. Londrina: EMBRAPA Soja. Recuperado de https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/ bitstream/item/124123/1/comunicado-tecnico-84-Sabia-OL.pdf
Bassoi, M. C., & Foloni, J. S. S. (2015b). Cultivar de trigo BRS Gralha-Azul: características e desempenho agronômico. Londrina: EMBRAPA Soja. Recuperado de https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/ bitstream/item/124119/1/comunicado-tecnico-82-Gralha-OL1.pdf
Bassoi, M. C., Riede, C. R., Campos, L. A. C., Foloni, J. S. S., Nascimento, A., Jr., Arruda, K. M. A., & Silva, S. R. (2019). Cultivares de trigo e triticale BRS e IPR - EMBRAPA e IAPAR. Londrina: EMBRAPA Soja. Recuperado de https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/bitstream/doc/1108 376/1/Catalogotrigo20191.pdf
Bazzo, J. H. B., Garcia, E. B., Marinho, J. L., Gomes, D., Silva, S. R., & Zucareli, C. (2021). Vigor de sementes e adubação nitrogenada na produtividade e na qualidade fisiológica de sementes de trigo. Revista Cultura Agronômica, 30(1), 39-50. doi: 10.32929/2446-8355.2021v30n1p39-50
Benin, G., Bornhofen, E., Beche, E., Pagliosa, E. S., Silva, C. L., & Pinnow, C. (2012). Agronomic performance of wheat cultivars in response to nitrogen fertilization levels. Acta Scientiarum. Agronomy, 34(3), 275-283. doi: 10.1590/S1807-86212012000300007
Caierão, E., Scheeren, P. L., Só e Silva, M., Castro, R. L. de, & Cargnin, A. (2013). Uso do germoplasma da EMBRAPA nos programas de melhoramento de trigo no Brasil. Ciência Rural, 44(1), 57-63. doi: 10.15 90/S0103-84782013005000144
Camponogara, A. S., Oliveira, G. A., Georgin, J., & Rosa, A. L. D. (2016). Avaliação dos componentes de rendimento do trigo quando submetido a diferentes fontes de nitrogênio. Revista Eletrônica em Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental, 20(1), 524-532. doi: 105902/2236117019723
Carvalho, N. M., & Nakagawa, J. (2012). Sementes: ciência, tecnologia e produção (5a ed.). Jaboticabal: FUNEP.
Comissão Brasileira de Pesquisa de Trigo e Triticale (2016). Informações técnicas para trigo e triticale: safra 2016. Brasília: EMBRAPA.
Companhia Nacional de Abastecimento (2021). Acompanhamento da safra brasileira de grãos: Safra 2020/21. Brasília: Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento.
Costa, L., Zucareli, C., & Riede, C. R. (2013). Parcelamento da adubação nitrogenada no desempenho produtivo de genótipos de trigo. Revista Ciência Agronômica, 44(2), 215-224. doi: 10.1590/S1806-669 02013000200002
Ernani, P. R. (2003). Disponibilidade de nitrogênio e adubação nitrogenada para macieira. Lages: Graphel.
Haile, D., Nigussie, D., & Ayana, A. (2012). Nitrogen use efficiency of bread wheat: effects of nitrogen rate and time of application. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 12(3), 389-409. doi: 10.4067/S071 8-95162012005000002
Heinemann, A. B., Stone, L. F., Didonet, A. D., Trindade, M. G., Soares, B. B., Moreira, J. A. A., & Cánovas, A. D. (2006). Eficiência de uso da radiação solar na produtividade do trigo decorrente da adubação nitrogenada. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 10(2), 352-356. doi: 10. 1590/S1415-43662006000200015
Henning, F. A., Mertz, L. M., Jacob, E. A., Jr., Dorneles, R. M., Fiss, G., & Dejalma, P. Z. (2010). Composição química e mobilização de reservas em sementes de soja de alto e baixo vigor. Bragantia, 69(3), 727-733. doi: 10.1590/S0006-87052010000300026
Iwańska, M., Paderewski, J., Stepień, M., & Rodrigues, P. C. (2020). Adaptation of winter wheat cultivars to different environments: a case study in Poland. Agronomy, 10(5), 1-20. doi: 10.3390/agronomy1005063 2
Lollato, R. P., Jaenisch, B. R., & Silva, S. R. (2021). Genotype-specific nitrogen uptake dynamics and fertilizer management explain contrasting wheat protein concentration. Crop Science, 61(3), 1-19. doi: 10.1002/csc2.20442
Maguire, J. D. (1962). Speed of germination-aid in selection and evaluation for seedling emergence and vigor. Crop Science, 2(1), 176-177. doi: 10.2135/cropsci1962.0011183X000200020033x
Marcos, J., Fº. (2015). Fisiologia de sementes de plantas cultivadas (2a ed.). Londrina: ABRATES.
Marinho, J. L., Silva, S. R., Souza, D. N., Fonseca, I. C. B., Bazzo, J. H. B., & Zucareli, C. (2021). Wheat yield and seed physiological quality affected by initial seed vigor, sowing density, and environmental conditions. Semina: Ciências Agrárias, 42(3), 1595-1614. doi: 10.5433/1679-0359.2021v42n3Supl1 p1595
Mattuella, D., Simioni, S. P., Segatto, C., Cigel, C., Adams, C. R., Klein, C.,... Sordi, A. (2018). Eficiência agronômica da cultura do trigo submetida a doses de nitrogênio em diferentes estádios ontogênicos. Ciência Agrícola, 16(3), 1-9. doi: 10.28998/rca.v16i3.5176
Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (2009). Regras para análise de sementes. Brasília: MAPA/ACS. Recuperado de http://www.agricultura.gov.br/assuntos/laboratorios/arquivos-publicacoes laboratorio/regras-para-analise-de-sementes.pdf/view
Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (2013). Instrução Normativa n° 45 de 2013. Secretaria de Defesa Agropecuária. Brasília: MAPA/DAS/CSM. Recuperado de http://www.abrasem.com.br/wp-content/uploads/2012/10/Instru%C3%A7%C3%A3o-Normativa-n%C2%BA-45-de-17-de-Setembro-de-2013-Padr%C3%B5es-de-Identidade-e-Qualiidade-Prod-e-Comerc-de-Sementes-Grandes-Culturas-Republica%C3%A7%C3%A3o-DOU-20.09.13.pdf
Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (2015). SISZARC ‒ Sistema de zoneamento agrícola de risco climático. Brasília: MAPA. Recuperado de http://sistemasweb.agricultura.gov.br/siszarc/ gerar RelatorioRelacaoCultivares.action?sgJAASAplicacaoPrincipal=siszarc
Neumann, M., Oliveira, M. R., Spada, C. A., Figueira, D. N., & Poczynek, M. (2009). Componentes de rendimento e produção da planta de cevada em função de níveis de adubação nitrogenada em cobertura. Pesquisa Aplicada e Agrotecnologia, 2(3), 61-68. doi: 10.5777/paet.v2i3.1504
Pietro-Souza, W., Bonfim-Silva, E. M., Schlichting, A. F., & Silva, M. C. (2013). Desenvolvimento inicial de trigo sob doses de nitrogênio em Latossolo Vermelho de Cerrado. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 17(6), 575-580. doi: 10.1590/S1415-43662013000600001
R Core Team (2020). R: A language and environment for statistical computing. Vienna: R Foundation for Statistical Computing. Retrieved from https://www.R-project.org/
Rossi, R. F., Cavariani, C., & França, J. de B., Neto. (2017). Vigor de sementes, população de plantas e desempenho agronômico de soja. Revista de Ciências Agrárias, 60(3), 215-222. doi: 10.4322/rca.2239
Sangoi, L., Berns, A. C., Almeida, M. L., Zanin, C. G., & Schweitzer, C. (2007). Características agronômicas de cultivares de trigo em resposta à época da adubação nitrogenada de cobertura. Ciência Rural, 37(6), 1564-1580. doi: 10.1590/S0103-84782007000600010
Sbrussi, C. A. G., & Zucareli, C. (2014). Germinação de sementes de milho com diferentes níveis de vigor em resposta à diferentes temperaturas. Semina: Ciências Agrárias, 35(1), 215-226. doi: 10.5433/1679-0359.2014v35n1p215
Silva, R. R., Benin, G., Silva, G. O., Marchioro, V. S., Almeida, J. L., & Matei, G. (2011). Adaptabilidade e estabilidade de cultivares de trigo em diferentes épocas de semeadura, no Paraná. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 46(11), 1439-1447. doi: 10.1590/S0100-204X2011001100004
Silva, S. R., Bassoi, M. C., & Foloni, J. S. S. (2018). Informações técnicas para trigo e triticale - safra 2019. Reunião da Comissão Brasileira de Pesquisa de Trigo e Triticale. Brasília: EMBRAPA. Recuperado de https://www.embrapa.br/en/busca-de-publicacoes/-/publicacao/1108443/informacoes-tecnicas-para-trigo-e-triticale---safra-2019
Taiz, L., Zeiger, E., Moller, I. M., & Murphy, A. (2017). Fisiologia e desenvolvimento vegetal (6a ed.). Lavras: Artmed.
Tavares, L. C. V., Foloni, J. S. S., Bassoi, M. C., & Prete, C. E. C. (2014). Genótipos de trigo em diferentes densidades de semeadura. Pesquisa Agropecuária Tropical, 44(2), 166-174. doi: 10.1590/S1983-40632 014000200010
Teixeira, M. C. M., Fº., Buzetti, S., Andreotti, M., Arf, O., & Benett, C. G. S. (2010). Doses, fontes e épocas de aplicação de nitrogênio em trigo irrigado em plantio direto. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 45(8), 797-804. doi: 10.1590/S0100-204X2010000800004
United States Department of Agriculture (2020). World agricultural production. Retrieved from https://apps. fas.usda.gov/psdonline/circulars/production.pdf
Yan, W., & Holland, J. B. (2010). A heritability adjusted GGE biplot for test environment evaluation. Euphytica, 171(3), 355-369. doi: 10.1007/s10681-009-0030-5
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2021 Semina: Ciências Agrárias
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Semina: Ciências Agrárias adopts the CC-BY-NC license for its publications, the copyright being held by the author, in cases of republication we recommend that authors indicate first publication in this journal.
This license allows you to copy and redistribute the material in any medium or format, remix, transform and develop the material, as long as it is not for commercial purposes. And due credit must be given to the creator.
The opinions expressed by the authors of the articles are their sole responsibility.
The magazine reserves the right to make normative, orthographic and grammatical changes to the originals in order to maintain the cultured standard of the language and the credibility of the vehicle. However, it will respect the writing style of the authors. Changes, corrections or suggestions of a conceptual nature will be sent to the authors when necessary.