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NATALIA MARIA DE SOUZA

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  • NATALIA MARIA DE SOUZA

    TOLERNCIA A BAIXAS TEMPERATURAS NA FASE DE

    MICROSPOROGNESE EM GENTIPOS DE ARROZ

    IRRIGADO

    Dissertao apresentada ao Curso de

    Mestrado em Produo Vegetal, da

    Universidade do Estado de Santa

    Catarina, como requisito parcial para a

    obteno do grau de Mestre em

    Produo Vegetal.

    Orientador: Luis Sangoi

    LAGES, SC

    2015

  • Souza, Natalia Maria de

    Tolerncia a baixas temperaturas na fase de

    microsporognese em gentipos de arroz irrigado /

    Natalia Maria de Souza. Lages, 2015.

    93 p.: il.; 21 cm

    Orientador: Luis Sangoi

    Dissertao (mestrado) Universidade do Estado

    de Santa Catarina, Centro de Cincias

    Agroveterinrias, Programa de Ps-Graduao em

    Produo Vegetal, Lages, 2015.

    1. Oryza sativa. 2. Emborrachamento. 3.

    Frio. 4. Esterilidade. I. Souza, Natalia Maria

    de. II. Sangoi, Luis. III. Universidade do Estado

    de Santa Catarina. Programa de Ps-Graduao em

    Produo Vegetal. IV. Tolerncia a baixas

    temperaturas na fase de microsporognese em

    gentipos de arroz irrigado

    Ficha catalogrfica elaborada pela aluna.

  • NATALIA MARIA DE SOUZA

    TOLERNCIA A BAIXAS TEMPERATURAS NA FASE DE

    MICROSPOROGNESE EM GENTIPOS DE ARROZ

    IRRIGADO

    Dissertao apresentada ao curso de Mestrado em Produo Vegetal, da

    Universidade do Estado de Santa Catarina, como requisito parcial para a

    obteno do grau de Mestre em Produo Vegetal.

    Banca Examinadora:

    Orientador: ________________________________________

    Ph.D. Luis Sangoi

    CAV UDESC

    Membros: ________________________________________

    Dr. Clovis Arruda de Souza

    CAV - UDESC

    ________________________________________

    Ph.D. Paulo Regis Ferreira da Silva

    UFRGS

    ________________________________________

    Dr. Ronaldir Knoblauch

    EEI EPAGRI

    Lages, SC, 30/07/2015

  • Aos meus avs, Nair e

    Arminho (in memoriam). Aos

    meus pais, Ivonete e Daniel,

    que sempre acreditaram em

    mim. Aos meus irmos,

    Daniela e Ricardo, ao meu

    afilhado Mateus, minha

    sobrinha Thayna e ao meu

    noivo James, fonte de amor,

    carinho, apoio e dedicao.

  • AGRADECIMENTOS

    Agradeo primeiramente a Deus, pela presena

    constante na minha vida, por guiar meus passos, me auxiliar

    nas decises e escolhas, pela proteo sempre dada e pelas

    oportunidades colocadas em meu caminho.

    Aos meus pais Ivonete e Daniel, os melhores pais do

    mundo, que sempre acreditaram em mim, me apoiaram e me

    deram foras para que eu continuasse, apesar de qualquer

    dificuldade. A eles agradeo pelo dom da vida e pelo amor

    incondicional. Obrigada por serem meus pais, obrigada por

    serem meu exemplo, obrigada por tudo. Eu amo muito vocs!

    Aos meus irmos Daniela e Ricardo, por todo o carinho,

    compreenso, apoio, companheirismo, presena na minha vida

    e por terem me proporcionado a honra de ser madrinha e tia.

    Eu amo vocs!

    Ao meu sobrinho e afilhado Mateus e a minha sobrinha

    Thayna, por cada abrao, beijo, demonstrao de carinho e

    amor e por cada vez que me chamaram de dindinha e tia

    Naty. Eu amo vocs meus lindos anjinhos.

    Ao meu noivo James, por ter entrado na minha vida no

    momento em que eu mais precisava, por ser uma pessoa to

    especial, pelo apoio, carinho, amor e dedicao em todo

    momento, e por somar e planejar nossas vidas e nosso futuro

    juntos. Eu te amo, meu amor!

    Ao professor e pai Luis Sangoi pela oportunidade de

    trabalhar juntos e principalmente pela excelncia na orientao,

    no incentivo e dedicao durante todo o curso.

    Aos membros do grupo de trabalho Zea mays e Oryza

    sativa, sob orientao do pai Luis Sangoi, os quais so como

    irmos, irmos cientficos. Obrigada pela convivncia, amizade

    e oportunidade de trabalhar juntos.

  • Epagri Estao Experimental de Itaja (EEI) pela

    parceria, disponibilidade e ajuda no desenvolvimento do

    projeto de pesquisa.

    Aos pesquisadores e funcionrios do Projeto Arroz,

    especial ao Dr. Rubens Marschalek, pela co-orientao durante

    o mestrado, e por todo conhecimento transmitido. Dra.

    Gabriela, Dr. Ronaldir, Dr. Alexander, Dra. Ester, Samuel,

    Geovani, Gildo, a todos os funcionrios de campo e estagirios,

    pela amizade, disponibilidade, ateno e transmisso de

    conhecimentos.

    Ao CAV-UDESC, onde conclui minha graduao e

    estou concluindo o mestrado, bem como aos professores e

    funcionrios que fizeram parte da minha formao acadmica.

    equipe do Laboratrio de Anlise de Sementes e a

    professora Cileide, pelo emprstimo de aparelhos para

    realizao de anlises.

    A todos os amigos que fiz durante meus estudos no

    CAV: Aline, Milton, Anglica, Luciele, Allan, Fernando,

    Murilo, Lilian, Beatriz, Patrcia, Mylene, Talita, Jaqueline,

    Renata M., Giselle, Renata C., Danielle, Cntia e Rbia.

    Obrigada pela companhia e amizade sempre!

    A todos que de alguma forma me incentivaram e

    apoiaram nestes dois anos de mestrado, que talvez no tenham

    sido citados, mas que quero que recebam minha gratido.

    Muito obrigada!

  • Tente uma, duas, trs vezes e se

    possvel tente a quarta, a quinta e

    quantas vezes for necessrio. S no

    desista nas primeiras tentativas, a

    persistncia amiga da conquista. Se

    voc quer chegar aonde maioria

    no chega, faa aquilo que a maioria

    no faz.

    Bill Gates

  • RESUMO

    O arroz muito sensvel a baixas temperaturas na fase

    reprodutiva, principalmente na microsporognese. Nesta etapa

    fenolgica, temperaturas abaixo de 17C podem esterilizar as

    espiguetas, causando grandes decrscimos de produtividade.

    Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de baixas

    temperaturas na fase de microsporognese sobre o aumento da

    esterilidade de espiguetas e a produo de gros de gentipos

    de arroz irrigado. O experimento foi desenvolvido na Estao

    Experimental da Epagri em Itaja, SC, durante o ano agrcola

    de 2013/14. O trabalho foi implantado em baldes e conduzido

    em casa de vegetao e cmara de crescimento. O

    delineamento experimental foi inteiramente casualizado. Os

    tratamentos foram dispostos num fatorial 5 x 5 x 2, com trs

    repeties. O primeiro fator correspondeu aos gentipos.

    Foram avaliadas as linhagens SC 681, SC 491 e SC 676 e as

    cultivares Epagri 109 e SCS116 Satoru. O segundo fator

    correspondeu s temperaturas. Cada gentipo foi submetido

    por trs dias na fase de microsporognese a cinco temperaturas:

    9, 12, 15, 18 e 21C. Para cada temperatura, houve tambm

    uma testemunha mantida a temperatura ambiente na casa de

    vegetao, correspondente ao terceiro fator. Aps a colheita,

    realizou-se a contagem e a pesagem de espiguetas cheias e

    vazias, determinando-se a percentagem de esterilidade, a

    produo de gros e a massa de 1.000 gros. Os dados foram

    avaliados atravs da anlise de varincia, usando o teste F.

    Quando os valores de F foram significativos, as mdias foram

    comparadas pelo teste de Tukey e pela anlise de regresso

    polinomial, ambos ao nvel de significncia de 5%. As maiores

    taxas de esterilidade e a menor produo de gros e massa de

    1.000 gros foram observadas quando os gentipos foram

    submetidos faixa de temperatura de 9 a 12C na fase da

  • microsporognese. A temperatura de 15C apresentou efeito

    menos significativo que as menores temperaturas testadas. Na

    faixa de temperatura de 18 a 21C, o comportamento das

    variveis foi similar ao denotado pelas testemunhas mantidas

    em casa de vegetao, evidenciando que estas temperaturas no

    ocasionaram estresse significativo. A linhagem SC 676

    apresentou menores taxas de esterilidade, maior produo de

    gros e maior massa de 1.000 gros nas menores temperaturas

    avaliadas no trabalho. Portanto, esta linhagem apresentou

    maior tolerncia s baixas temperaturas na fase da

    microsporognese, mostrando-se promissora para gerar uma

    cultivar que tenha adequado desempenho agronmico em

    regies brasileiras onde comum a ocorrncia de frio na fase

    reprodutiva da cultura.

    Palavras-chave: Oryza sativa. Emborrachamento. Frio.

    Esterilidade.

  • ABSTRACT

    Rice is very sensitive to low temperatures during the

    reproductive phase, especially in microsporogenesis. At this

    phenological stage, temperatures below 17C can sterilize the

    spikelets, causing great productivity decrease. This study was

    carried out aiming to evaluate the effect of low temperatures

    during microsporogenesis on spikelet sterility and grain

    production of irrigated rice genotypes. The experiment was set

    in the Experimental Station of Epagri, Itaja, SC, during the

    2013/14 growing season. The trial was set in buckets placed in

    greenhouse and growth chamber. A completely randomized

    experimental design was used. Treatments were arranged in a 5

    x 5 x 2 factorial design with three replications. The first factor

    corresponded to the genotypes. The inbreeds SC 681, SC 491

    and SC 676 and the cultivars Epagri 109 and SCS 116 Satoru

    were tested. Each genotype was submitted for three days

    during microsporogenesis to five temperatures: 9, 12, 15, 18

    and 21C, corresponding to the second factor. For each

    temperature, there was also a control maintained at ambient

    temperature in the greenhouse, corresponding to the third

    factor. After harvesting, full and empty spikelets were counted

    and weighted in order to determine the percentage of spikelet

    sterility, grain production and grain mass. Data were evaluated

    by the Variance Analysis, using the F test. When the F values

    were significant, averages were compared by the Tukeys test

    and regression analysis, both at the 5% significance level. The

    highest spikelet sterility percentage, lower grain production and

    smaller 1.000 grain mass were observed when the genotypes

    were submitted temperatures of 9 and 12C during

    microsporogenesis. Temperature of 15C showed less

    significant effects on these variables than lower temperatures

    tested. At temperatures of 18 and 21C, the behavior of most

  • variables was similar to the control kept in the greenhouse,

    showing that these temperatures did not stress the plants. The

    inbred SC 676 presented lower percentage of spikelet sterility,

    higher productivity and the greater mass of 1.000 grains at the

    lower temperatures evaluated in the trial. Therefore, this inbred

    had higher tolerance to low temperatures at microsporogenesis,

    presenting good perspective to generate a future cultivar

    capable of showing an adequate agronomic performance at

    production regions where is common to have cold problems

    hampering rice growth and development.

    Key-words: Oryza sativa. Booting. Cold . Sterility.

  • LISTA DE FIGURAS

    Figura 1 Organograma do programa de melhoramento

    gentico de arroz irrigado da Epagri...........

    30

    Figura 2 Espcies de arroz............................................. 32

    Figura 3 Evoluo da rea, produo e produtividade

    de arroz irrigado no RS, SC e Brasil...........

    35

    Figura 4 Caractersticas das plantas de Oryza sativa..... 37

    Figura 5 Estdios fenolgicos da cultura do arroz......... 37

    Figura 6 Estdios de desenvolvimento da plntula de

    arroz............................................................

    38

    Figura 7 Estdios de desenvolvimento vegetativo de

    arroz............................................................

    39

    Figura 8 Estdios de desenvolvimento reprodutivo de

    arroz............................................................

    41

    Figura 9 Estabilizao das plantas de arroz irrigado

    por balde em quatro momentos: da

    semeadura ao segundo desbaste..................

    51

    Figura 10 Ponto de marcao dos perfilhos de arroz

    irrigado na fase da microsporognese.........

    52

    Figura 11 Plantas de arroz irrigado submetidas ao frio

    na cmara de crescimento...........................

    53

    Figura 12 Plantas de arroz irrigado, em

    desenvolvimento, na casa de vegetao......

    54

    Figura 13 Soprador de gros com ar forado................... 54

    Figura 14 Contador de gros............................................ 55

    Figura 15 Escala de gessamento de gros de arroz.......... 56

    Figura 16 Efeito da temperatura sobre a percentagem de

    espiguetas estreis dos bulks de cinco

    gentipos de arroz irrigado. Itaja, SC,

    2013/2014...................................................

    61

    Figura 17 Efeito da temperatura sobre a percentagem de

    espiguetas estreis das panculas

    marcadas, na mdia de cinco gentipos de

    arroz irrigado. Itaja, SC, 20013/2014........

    64

  • Figura 18 Efeito da temperatura sobre a produo de

    gros dos bulks na mdia de cinco

    gentipos de arroz irrigado. Itaja, SC,

    2013/2014...................................................

    65

    Figura 19 Efeito da temperatura sobre a produo de

    gros das panculas marcadas, na mdia de

    cinco gentipos de arroz irrigado. Itaja,

    SC, 2013/2014.............................................

    68

    Figura 20 Efeito da temperatura sobre a massa de 1.000

    gros dos bulks de cinco gentipos de

    arroz irrigado. Itaja, SC, 2013/2014..........

    70

    Figura 21 Efeito da temperatura sobre a massa de 1.000

    gros das panculas marcadas de cinco

    gentipos de arroz irrigado. Itaja, SC,

    2013/2014...................................................

    73

  • LISTA DE TABELAS

    Tabela 1 Temperaturas crticas e timas para o

    desenvolvimento do arroz...........................

    44

    Tabela 2 Datas das aplicaes de fertilizantes/

    agroqumicos e estdio fenolgico da

    cultura, na primeira poca de semeadura....

    57

    Tabela 3 Percentagem de esterilidade de espiguetas

    dos bulks em cinco gentipos de arroz

    irrigado submetidos a cinco temperaturas

    na fase da microsporognese, em relao

    testemunha. Itaja, SC, 2013/2014..............

    59

    Tabela 4 Percentagem de esterilidade de espiguetas das

    panculas marcadas em cinco gentipos de

    arroz irrigado em relao testemunha, na

    mdia de cinco temperaturas. Itaja, SC,

    2013/2014...................................................

    62

    Tabela 5 Percentagem de esterilidade de espiguetas das

    panculas marcadas submetidas a cinco

    temperaturas em relao testemunha, na

    mdia de cinco gentipos de arroz

    irrigado. Itaja, SC, 2013/2014....................

    63

    Tabela 6 Produo de gros dos bulks submetidos a

    cinco temperaturas em relao

    testemunha, na mdia de cinco gentipos

    de arroz irrigado. Itaja, SC, 2013/2014......

    64

    Tabela 7 Produo de gros das panculas marcadas de

    cinco gentipos de arroz irrigado em

    relao testemunha, na mdia de cinco

    temperaturas. Itaja, SC, 2013/2014............

    66

    Tabela 8 Produo de gros das panculas marcadas

    submetidas a cinco temperaturas em

    relao testemunha, na mdia de cinco

    gentipos de arroz irrigado. Itaja, SC,

    2013/2014...................................................

    67

  • Tabela 9 Massa de 1.000 gros dos bulks de cinco

    gentipos de arroz irrigado submetidos a

    cinco temperaturas, em relao

    testemunha. Itaja, SC, 2013/2014..............

    69

    Tabela 10 Massa de 1.000 gros das panculas

    marcadas de cinco gentipos de arroz

    irrigado submetidas a cinco temperaturas,

    em relao testemunha. Itaja, SC,

    2013/2014...................................................

    71

    Tabela 11 Relao de gros inteiros dos bulks de cinco

    gentipos de arroz irrigado submetidos a

    cinco temperaturas. Itaja, SC, 2013/2014..

    74

    Tabela 12 Gessamento de gros dos bulks de cinco

    gentipos de arroz irrigado submetidos a

    cinco temperaturas. Itaja, SC, 2013/2014..

    75

  • LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

    ACAPSA Associao Catarinense de Produtores de

    Sementes de Arroz Irrigado

    CIAT Centro Internacional da Agricultura Tropical

    EEI Estao Experimental de Itaja

    EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuria

    EPAGRI Empresa de Pesquisa Agropecuria e Extenso

    Rural de Santa Catarina

    IAC Instituto Agronmico de Campinas

    IRGA Instituto Rio Grandense de Arroz

    IRRI International Rice Research Institute

    MAPA Ministrio da Agricultura, Pecuria e

    Abastecimento

    SINDARROZ Sindicato das Indstrias de Arroz de Santa

    Catarina

    SOSBAI Sociedade Sul-Brasileira de Arroz Irrigado

  • SUMRIO

    1 INTRODUO................................................... 23

    2 REVISO BIBLIOGRFICA.......................... 26

    2.1 A EPAGRI............................................................ 26

    2.1.1 Consideraes gerais........................................... 26

    2.1.2 Estao Experimental de Itaja.......................... 27

    2.1.3 Programa de melhoramento gentico de arroz

    irrigado.................................................................

    28

    2.2 A CULTURA DO ARROZ.................................. 31

    2.2.1 Histrico............................................................... 31

    2.2.2 Importncia do arroz.......................................... 33

    2.2.3 Crescimento e desenvolvimento......................... 36

    2.2.3.1 Desenvolvimento da plntula................................ 38

    2.2.3.2 Desenvolvimento vegetativo................................. 38

    2.2.3.3 Desenvolvimento reprodutivo............................... 40

    2.2.4 Colheita e beneficiamento.................................. 42

    2.2.5 Exigncias climticas e tolerncia ao frio......... 43

    3 MATERIAL E MTODOS............................... 49

    4 RESULTADOS E DISCUSSO........................ 59

    4.1 ESTERILIDADE DE ESPIGUETAS................... 59

    4.2 PRODUO DE GROS.................................... 63

    4.3 MASSA DE 1.000 GROS.................................. 67

    4.4 RELAO DE GROS INTEIROS.................... 73

    4.5 GESSO DOS GROS.......................................... 74

    5 CONCLUSES................................................... 78

    6 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS.............. 79

    ANEXOS.............................................................. 90

  • 23

    1 INTRODUO

    O arroz (Oryza sativa L.) considerado um dos

    alimentos mais importantes do mundo, sendo cultivado em

    vrios pases e consumido por bilhes de pessoas, incluindo-se

    na agricultura como um dos cereais de maior importncia e

    mais cultivados. Pertence ao grupo dos alimentos energticos,

    os quais so os principais fornecedores de calorias para que as

    funes do organismo sejam realizadas. um alimento

    presente na base da pirmide alimentar e deve ser consumido

    em maior quantidade em relao aos demais alimentos. Em

    funo disto, o arroz considerado o alimento com maior

    potencial para aumento de produo e combate fome no

    mundo (EMBRAPA, 2002). Seu cultivo feito em todo

    territrio brasileiro, ocupando posio de destaque do ponto de

    vista socioeconmico na comparao com outras culturas

    anuais cultivadas (SOSBAI, 2014). Por ser o arroz uma cultura

    de extrema importncia, o melhoramento vegetal busca

    desenvolver cultivares com maior potencial produtivo e com

    caractersticas agronmicas desejveis.

    A temperatura um dos elementos meteorolgicos de

    maior importncia para crescimento, desenvolvimento e

    produtividade do arroz. Considerando o ciclo completo da

    cultura, a fase da microsporognese a mais sensvel s baixas

    temperaturas, podendo causar esterilidade de espiguetas e, por

    consequncia, diminuio da produtividade (SOSBAI, 2014).

    A ocorrncia de baixas temperaturas durante o

    desenvolvimento do arroz comum no sul do Brasil, que

    alberga os dois maiores produtores deste cereal, Rio Grande do

    Sul e Santa Catarina. Como no h alternativas plausveis para

    exercer o controle sobre as condies meteorolgicas, e

    sabendo-se da ocorrncia de baixas temperaturas durante o

    cultivo do arroz, necessrio encontrar formas de escape para

    que no haja perda de produtividade devido ocorrncia do

  • 24

    frio indesejado. Entre as alternativas existentes est a obteno

    de cultivares tolerantes ao frio.

    A ocorrncia de baixas temperaturas coincidindo com a

    fase da microsporognese em arroz comum na regio do Alto

    Vale do Itaja, em Santa Catarina, onde a semeadura de arroz

    ocorre entre meados de outubro e meados de novembro, tendo

    a fase da microsporognese ocorrendo entre meados de janeiro

    at o final de fevereiro.

    As altas produtividades obtidas atualmente se devem ao

    melhoramento gentico realizado na cultura. Neste contexto, a

    Epagri uma das empresas responsveis por isso. Pode-se

    perceber a importncia do melhoramento para o agricultor e a

    eficiente atuao da Epagri no processo. Para isso, necessria

    a criao de cultivares mais produtivas, resistentes a pragas,

    doenas e acamamento, alta capacidade de perfilhamento,

    grande quantidade e qualidade de gros e que sejam adaptadas

    aos diversos ambientes de cultivo e aos estresses ambientais

    que podem surgir durante o desenvolvimento da cultura. Tais

    caractersticas contribuem para a sustentabilidade econmica

    da cultura, garantindo a oferta de arroz a preos mais baixos

    para o consumidor, mas com maior lucro ao produtor.

    importante conduzir experimentos que forneam

    subsdios para que sejam identificados gentipos com

    tolerncia s baixas temperaturas na fase da microsporognese,

    mitigando a reduo da produtividade com a ocorrncia do frio

    nesta fase crtica para temperatura, principalmente nas regies

    do Alto Vale do Itaja, onde comum a ocorrncia de baixas

    temperaturas durante o cultivo de arroz irrigado. Este tipo de

    trabalho permitir que se estabelea a temperatura que mais

    causa diminuio de produtividade para a cultura.

    Os estudos e a busca de materiais mais tolerantes a

    estresses biticos e abiticos devem ser intensificados para o

    desenvolvimento da cultura e para encontrar melhores

    cultivares para cada situao ambiental e de campo.

  • 25

    As hipteses deste trabalho foram que a ocorrncia de

    temperaturas abaixo de 18C durante a fase de

    microsporognese aumenta a esterilidade de espiguetas e reduz

    a produo de gros do arroz irrigado, e que existem diferenas

    entre gentipos de arroz irrigado quanto tolerncia s baixas

    temperaturas na fase de microsporognese.

    Com base nisto, o trabalho foi conduzido tendo por

    objetivo avaliar o efeito da reduo da temperatura na fase da

    microsporognese sobre a esterilidade de espiguetas e

    produo de gros em gentipos de arroz irrigado produzidos

    pela Epagri. Alm disto, objetivou-se tambm determinar a

    temperatura mnima que os gentipos suportam sem que haja

    reduo significativa de rendimento, identificando materiais

    com maior tolerncia a baixas temperaturas na fase da

    microsporognese.

  • 26

    2 REVISO BIBLIOGRFICA

    2.1 A EPAGRI

    2.1.1 Consideraes gerais

    A Empresa de Pesquisa Agropecuria e Extenso Rural

    de Santa Catarina (Epagri) vinculada ao governo do estado

    por meio da Secretaria de Estado da Agricultura e da Pesca e

    foi criada em 1991, aps serem incorporadas em apenas uma

    instituio a Empasc, Acaresc, Acarpesc e o Iasc (EPAGRI,

    2015). A empresa estruturada por:

    Uma sede administrativa, localizada em Florianpolis; 23 gerncias regionais, distribudas por todo o estado,

    que administram 293 escritrios municipais;

    14 unidades de pesquisa e dois campos experimentais; Nove estaes experimentais; Um Centro de Pesquisa para a Agricultura Familiar

    Cepaf;

    Um Centro de Socioeconomia e Planejamento Agrcola Cepa;

    Um Centro de Excelncia em Informao de Recursos Ambientais e de Hidrometeorologia Ciram;

    Um Centro de Desenvolvimento em Aquicultura e Pesca Cedap;

    Um Parque Ecolgico Cidade das Abelhas Peca; Trs unidades de beneficiamento de sementes; 12 centros de treinamento.

    Os objetivos da Epagri so promover a preservao,

    recuperao, conservao e a utilizao sustentvel dos

    recursos naturais, buscar a competitividade da agricultura

    catarinense no mercado mundial, alm de promover melhoria

    da qualidade de vida do meio rural e pesqueiro.

  • 27

    2.1.2 Estao Experimental de Itaja

    A Estao Experimental de Itaja (EEI) teve suas bases

    lanadas em 1975. Em 1976 j existiam trabalhos de pesquisa

    sendo desenvolvidos na rea de 121,57 ha, s margens da

    Rodovia Antnio Heil, km 6. Em 1979 deu-se o incio da

    construo da sede atual da EEI que ficou concluda em 1981,

    comportando administrao, escritrios de pesquisadores,

    laboratrios e auditrio. Em 1991, com a incorporao das

    empresas, formando a Epagri, a EEI passou a abrigar tcnicos e

    o pessoal administrativo ligado extenso rural. Atualmente o

    corpo tcnico da EEI constitudo por 20 pesquisadores

    (informao verbal fornecida pelo Dr. Rubens Marschalek). Os

    trabalhos realizados esto concentrados em quatro programas:

    Projeto Arroz, Fruticultura Tropical, Hortalias e Flora

    Catarinense (REBELO, 2011).

    As pesquisas realizadas na EEI tm gerado centenas de

    publicaes cientficas e tcnicas, tendo reconhecimento

    nacional e internacional pela excelncia desta unidade, que

    executa um tero das atividades de pesquisa cientfica da

    Epagri. So desenvolvidas na EEI atividades de pesquisa,

    difuso de tecnologia, formao de capital intelectual, cursos

    profissionalizantes e palestras.

    A EEI apresenta importante papel tambm na formao

    de estudantes, pela visitao anual de mais de mil alunos e por

    apresentar ambiente favorvel ao desenvolvimento de estgios

    e trabalhos de pesquisa para acadmicos de diversos cursos

    superiores e de ps-graduao, mantendo vnculo de trabalho

    com diversas instituies, empresas e universidades com as

    quais possui parceria para desenvolver projetos e trabalhos

    (REBELO, 2011).

  • 28

    2.1.3 Programa de melhoramento gentico de arroz

    irrigado

    Na Epagri EEI so desenvolvidos vrios projetos e

    trabalhos com arroz irrigado. Entre eles, destaca-se o Programa

    de Melhoramento Gentico de Arroz Irrigado, que um dos

    principais programas relacionados cultura no Brasil.

    Este programa iniciou em 1976 e desde ento lanou 21

    cultivares para o cultivo em Santa Catarina, o que foi decisivo

    para aumentar a produtividade no estado. Estas cultivares so

    plantadas em 85% da rea correspondente produo orizcola

    catarinense, alm de serem utilizadas em outras regies do

    Brasil e em pases como o Paraguai, Argentina e Bolvia. Nas

    dcadas de 70 e 80, as variedades cultivadas em SC, que

    haviam sido trazidas da Europa pelos imigrantes, foram sendo

    substitudas por cultivares modernas, vindas do Instituto

    Agronmico de Campinas (IAC), Instituto Rio Grandense de

    Arroz (IRGA), International Rice Research Institute (IRRI) e

    Centro Internacional da Agricultura Tropical (CIAT)

    (MARSCHALEK et al., 2008).

    O conhecimento, por parte do produtor, das exigncias

    das cultivares contribui para elevar a lucratividade, fazendo

    com que o produtor saiba das necessidades da cultivar e, por

    consequncia, obtenha alta produtividade. Baseado nisto, o

    objetivo do programa desenvolver cultivares do tipo

    moderno, ou seja, que apresentem gros longo-finos de alta

    qualidade, tolerantes s doenas e pragas, alta produtividade e

    adaptadas ao sistema pr-germinado (NUNES, 2015b).

    Inicialmente, o programa dependia quase totalmente da

    introduo de materiais advindos de instituies como o IAC,

    IRGA, IRRI, Embrapa, entre outros. Com o passar dos anos e a

    quantidade de gentipos obtidos pela Epagri, atualmente, a

    hibridao e a mutao so as principais formas de obteno de

    linhagens e cultivares.

  • 29

    Marschalek et al. (2008) descreveram o organograma

    do melhoramento gentico realizado na Epagri (Figura 1).

    Neste fluxograma esto representadas todas as etapas no

    desenvolvimento de uma cultivar melhorada na EEI.

    relevante ressaltar que mais importante do que desenvolver

    uma tecnologia t-la claramente organizada com os passos a

    serem seguidos at obteno do produto final. Isso evita perdas

    de matria-prima e tempo ao longo do processo, bem como

    aumenta as chances de sucesso do resultado do

    empreendimento. Quando se trata de melhoramento gentico,

    esta organizao deve ser mais criteriosa, pois o caminho para

    obteno de uma nova cultivar longo e trabalhoso.

    Atualmente, a hibridao a principal fonte de

    variabilidade gentica neste programa de melhoramento, que

    origina os recombinantes desejveis, atravs de

    aproximadamente 350 cruzamentos e retrocruzamentos feitos

    anualmente (VIEIRA et al., 2007; MARSCHALEK et al.,

    2008). As sementes oriundas dos cruzamentos do origem a

    gerao F1, a partir das quais so geradas, anualmente, cerca

    de 50.000 a 150.000 plantas F2 e F3, ou seja, aproximadamente

    300 famlias em F2 e 400 famlias em F3. As plantas

    selecionadas em F3 compem os ensaios subsequentes, que

    incluem, anualmente, aproximadamente 300 famlias F4. Numa

    fase seguinte, 200 famlias F5 so geradas e iro compor o

    experimento preliminar. Posteriormente, de 30 a 50 linhagens

    F6 formam, a cada ano, o experimento avanado. Destas,

    aproximadamente 20 linhagens promissoras formam a gerao

    F7, sendo testadas por trs anos em cinco regies produtoras de

    arroz em Santa Catarina.

    Nesta fase, a parceria com o Sindicato das Indstrias de

    Arroz em Santa Catarina (Sindarroz) de grande importncia,

    pois o Sindarroz que avalia as linhagens promissoras. Estas

    s podem ser lanadas como cultivares se apresentarem

    produtividade superior s cultivares atualmente em uso. Caso

    seja aprovada para lanamento, inicia-se a produo de

  • 30

    sementes certificadas pela Associao Catarinense de

    Produtores de Sementes de Arroz Irrigado (Acapsa). O

    lanamento da cultivar s realizado quando h sementes

    certificadas disponveis para o cultivo das reas comerciais, o

    que geralmente demora de 12 a 13 anos aps a hibridao

    (MARSCHALEK et al., 2008).

    Figura 1 Organograma do programa de melhoramento

    gentico de arroz irrigado da Epagri.

    Fonte: Marschalek et al., 2008.

  • 31

    2.2 A CULTURA DO ARROZ

    O arroz considerado um dos alimentos de maior

    importncia na nutrio humana, sendo a base alimentar de

    mais de trs bilhes de pessoas. Alm disso, o segundo cereal

    mais cultivado no mundo, apresentando rea de produo de,

    aproximadamente, 158 milhes de hectares (SOSBAI, 2014).

    Cerca de 90% do arroz no mundo produzido e consumido por

    pases asiticos. Essa produo concentrada na sia destaca a

    China e a ndia, responsveis respectivamente por 30 e 22% da

    produo mundial (NUNES, 2015c). O Brasil o 8 produtor

    mundial, com 1,8% da produo global (AGOSTINI, 2014).

    2.2.1 Histrico

    provvel que o arroz tenha sido o principal alimento e

    a primeira espcie cultivada na sia. Os registros mais antigos

    sobre a cultura do arroz foram encontrados na literatura chinesa

    h aproximadamente 5.000 anos. Nos dias atuais, o arroz est

    disseminado por todo mundo, sendo cultivado em todos os

    continentes e em cerca de 120 pases. O Brasil est entre os dez

    maiores produtores e consumidores de arroz no mundo

    (FEDERARROZ, 2015).

    Geneticistas e pesquisadores identificaram duas formas

    silvestres como precursores do arroz cultivado atualmente: a

    espcie Oryza rufipogon, derivada da sia, que deu origem a

    espcie Oryza sativa, sendo esta a principal espcie produzida

    e consumida no Brasil, e a espcie Oryza barthii, procedente da

    frica Ocidental, que originou a espcie Oryza glaberrima

    (WANG et al., 2014). A Figura 2 apresenta os gros

    produzidos por estas espcies.

    Desde o Brasil Colnia, o arroz apresenta importncia

    poltica, social e econmica, pois este cereal era utilizado na

    subsistncia de colonizadores e escravos (NUNES, 2015d).

    Alm disso, em 1766 a coroa portuguesa permitiu que fosse

  • 32

    instalada a primeira descascadora de arroz no Brasil, na

    capitania do Rio de Janeiro. Porm, em 1781, para proteger a

    produo local, os portugueses proibiram que o arroz

    consumido no Brasil fosse importado de outros pases.

    Somente com a abertura dos portos, em 1808, que o Brasil

    passou a receber maiores quantidades de arroz, contribuindo

    com a modificao dos hbitos alimentares da populao. Com

    o passar dos anos, a produo brasileira de arroz foi

    aumentando para que suprisse as necessidades dos

    consumidores, reduzindo, consequentemente, a dependncia na

    importao.

    Figura 2 Espcies de Arroz: A Oryza rufipogon, B Oryza

    sativa, C Oryza barthii, D Oryza

    glaberrima.

    Fonte: Nunes, 2015c.

  • 33

    2.2.2 Importncia do arroz

    O arroz o segundo cereal mais produzido no mundo,

    constituindo-se na cultura mais importante para a segurana

    alimentar (NEVES, 2010). considerado alimento bsico para

    mais da metade da populao mundial, com aproximadamente

    90% da sua produo na sia. Desconsiderando o continente

    asitico, o Brasil o principal produtor de arroz do ocidente,

    seguido pelos Estados Unidos.

    Este cereal sempre fez parte dos hbitos alimentares dos

    seres humanos, sendo considerado um alimento bsico e

    essencial para uma dieta saudvel, pois fonte de energia

    advinda de protenas e carboidratos.

    O arroz a cultura com maior potencial de aumento de

    produo, alm de suprir 20% das calorias consumidas na

    alimentao humana (SOSBAI, 2014). Mesmo sendo um

    produto com grande volume produzido, possui pequeno

    comrcio internacional.

    Com relao rea cultivada, Santa Catarina obteve

    contnuo acrscimo em produo e produtividade at o incio

    deste sculo. No entanto, nos ltimos 10 anos a produtividade

    de arroz em Santa Catarina se manteve estvel. Santa Catarina

    cultiva aproximadamente 150 mil hectares de arroz irrigado,

    sendo que esta rea fica localizada em mais de 11 mil

    propriedades inclusas em 85 municpios (SOSBAI, 2014).

    Santa Catarina destaca-se ainda na produo de

    sementes de alta qualidade. Alm disso, a quantidade de

    sementes certificadas produzidas em Santa Catarina

    suficiente para atender toda a demanda catarinense, sendo o

    excedente exportado para outros estados, principalmente para

    Rio Grande do Sul, Tocantins, Gois e So Paulo

    (EBERHARDT; SCHIOCCHET, 2011).

    A produtividade obtida nas lavouras de arroz irrigado

    do sul do Brasil similar ao de pases tradicionais no cultivo

    desse cereal, mas fica abaixo do desempenho obtido nos EUA,

  • 34

    na Austrlia e no Japo (SOSBAI, 2014). A produtividade

    mdia obtida em Santa Catarina de 7.000 kg ha-1

    , estando

    entre as maiores do Brasil. Porm, alguns produtores alcanam

    produtividade de at 14.000 kg ha-1

    em apenas um cultivo. O

    cultivo da soca realizado em aproximadamente 26.000 ha e

    possui produtividade mdia de 1.600 kg ha-1

    (EBERHARDT;

    SCHIOCCHET, 2011).

    No Brasil, o Rio Grande do Sul o maior produtor de

    arroz irrigado, com aproximadamente 55% da produo

    nacional (MAPA, 2015). Na safra 2014/2015, o Rio Grande do

    Sul apresentou produtividade mdia de 7.500 kg ha-1

    , enquanto

    Santa Catarina obteve produtividade mdia de 7.150 kg ha-1

    (CONAB, 2015). O arroz irrigado por inundao controlada

    produzido no RS e SC apresenta as maiores produtividades de

    lavoura e o gro com maior aceitabilidade no mercado

    consumidor (SINDARROZ, 2015). Em SC, onde predominam

    lavouras menores que no RS, o sistema empregado o pr-

    germinado, cujas sementes previamente germinadas so

    semeadas em solo alagado.

    A rea de cultivo do arroz tem diminudo no Brasil, mas

    est estvel nos estados de SC e RS (SOSBAI, 2014). Com

    exceo de algumas safras atpicas, tem sido observado

    aumento, tanto na produo como na produtividade de arroz no

    sul do Brasil (Figura 3).

    Quase todo arroz produzido pelos maiores produtores

    brasileiros deste cereal (Rio Grande do Sul e Santa Catarina)

    apresenta gros classificados como longo-fino e com alta

    qualidade de coco, caractersticas que so exigidas no

    mercado brasileiro, principalmente nas regies Sul e Sudeste

    (SOSBAI, 2014).

    O arroz uma cultura que se encontra presente em

    todas as regies brasileiras e consumida por todas as classes

    sociais. Ele possui grande importncia scio-econmica, sendo

    responsvel por suprir populao brasileira com um

    considervel aporte de calorias e protenas na sua dieta. Neste

  • 35

    sentido, o arroz fornece 20% da energia e 15% da protena per

    capita necessria ao homem (EMBRAPA, 2002).

    Figura 3 Evoluo da rea, produo e produtividade de arroz

    irrigado no RS, SC e Brasil.

    Fonte: Sosbai, 2014.

  • 36

    2.2.3 Crescimento e desenvolvimento

    O arroz uma Poaceae anual que apresenta mecanismo

    de fixao de carbono do tipo C3. Para expressar seu potencial

    produtivo, ele necessita de temperaturas entre 24 e 30C e

    elevada radiao solar, desde que a disponibilidade hdrica no

    seja um fator limitante (EMBRAPA, 2015).

    A planta de arroz caracterizada por possuir entrens

    ocos em funo do parnquima aerenquimatoso que compem

    o colmo, flores reduzidas de cor verde e cariopses, como frutos

    (PINHEIRO; HEINEMANN, 2015; SOSBAI, 2014).

    Morfologicamente, esses autores destacam que a planta de

    arroz possui radcula que persiste por um curto perodo de

    tempo aps a germinao at ser substituda pelo sistema

    secundrio de razes adventcias, produzidas a partir dos ns

    inferiores de caules jovens. A primeira folha produzida pela

    planta (coleptilo) diferente das outras, por ser cilndrica e

    no apresentar lmina. A segunda folha e as demais so

    dispostas de forma alternada no colmo e surgem a partir das

    gemas dos ns. O caule tem composio de um colmo principal

    e um nmero varivel de perfilhos. A pancula fica localizada

    no ltimo entren do caule e subtendida pela folha-bandeira

    (Figura 4).

    O desenvolvimento da planta pode ser dividido em trs

    fases: plntula, vegetativa e reprodutiva (Figura 5). A durao

    de cada fase depende da cultivar, poca de semeadura, regio

    de cultivo e condies de fertilidade do solo. A durao do

    ciclo varia entre 100 e 140 dias para a maioria das cultivares

    em sistema inundado (NUNES, 2015a).

  • 37

    Figura 4 Caractersticas das plantas de Oryza sativa.

    Fonte: Nunes, 2015a.

    Figura 5 Estdios fenolgicos da cultura do arroz.

    Fonte: Pinheiro e Heinemann, 2013.

  • 38

    2.2.3.1 Desenvolvimento da plntula

    A semente de arroz precisa absorver gua para que

    ocorra a germinao. Quando as sementes so submetidas a

    condies ambientais de baixa umidade, normalmente a

    radcula a primeira a emergir. Porm, em condies de

    semeadura em gua, o coleptilo pode ser o primeiro a emergir

    (Figura 6). Nesta etapa, a plntula se mantm a custa das

    reservas presentes no gro por 10 a 14 dias, j que as razes

    seminais, originadas da semente, so responsveis apenas por

    sua sustentao e absoro de gua. Este sistema radicular

    temporrio e se degenera assim que surgem as razes

    adventcias dos ns inferiores do colmo. Este sistema radicular

    passa a ser o principal mecanismo de fixao da planta ao solo

    e extrao de nutrientes e gua at o final do ciclo de

    desenvolvimento do arroz (EBERHARDT; SCHIOCCHET,

    2011).

    Figura 6 Estdios de desenvolvimento da plntula de arroz.

    Fonte: Adaptado de Counce et al., 2000.

    2.2.3.2 Desenvolvimento vegetativo

    Aps o estabelecimento da plntula, ela comea a

    desenvolver sua estrutura foliar, formando em cada n uma

  • 39

    folha, de maneira alternada no colmo (Figura 7). Aps a

    formao do colar da quarta folha do colmo principal, a planta

    comea a emitir perfilhos, que surgem dos ns do colmo de

    forma alternada.

    Figura 7 Estdios de desenvolvimento vegetativo de arroz.

    Fonte: Adaptado de Counce et al., 2000.

  • 40

    A capacidade de emitir perfilhos faz com que o arroz

    tenha plasticidade em relao s variaes na densidade de

    semeadura, compensando populaes baixas com maior

    nmero de perfilhos emitidos por planta. A capacidade de

    perfilhar depende da cultivar, densidade de semeadura,

    temperatura do solo, disponibilidade de nutrientes no solo e

    altura da lmina de gua de irrigao (EBERHARDT;

    SCHIOCCHET, 2011).

    2.2.3.3 Desenvolvimento reprodutivo

    Aps ocorrncia da diferenciao do primrdio da

    pancula, os entrens iniciam a elongao rapidamente e a

    planta cresce a taxas muito elevadas (Figura 8). Este momento

    crtico no desenvolvimento da planta, pois esto sendo

    formadas as espiguetas que definiro o nmero potencial de

    gros por pancula. Por este motivo, importante que a planta

    no sofra estresses nesse perodo, principalmente os causados

    por baixas temperaturas e deficincia nutricional.

    O emborrachamento o perodo que antecede a

    florao e onde ocorre a diviso das clulas-mes dos gros de

    plen. Este o perodo mais crtico ocorrncia de

    temperaturas baixas. Por este motivo, a semeadura deve ser

    realizada em uma poca que possibilite que essa fase coincida

    com o ms que tenha menor probabilidade de ocorrncia de

    baixas temperaturas (EBERHARDT; SCHIOCCHET, 2011).

    O arroz uma planta com autofecundao, cuja

    polinizao ocorre primeiramente nas espiguetas superiores e

    segue para as espiguetas da base da pancula. Ventos quentes,

    midos ou secos afetam a fecundao dos estigmas, reduzindo,

    assim, o nmero de gros formados (NUNES, 2015a). Isto

    tambm pode ocorrer se houver baixas temperaturas da gua e

    do ar.

  • 41

    Figura 8 Estdios de desenvolvimento reprodutivo de arroz.

    Fonte: Adaptado de Counce et al., 2000.

    Os perodos correspondentes formao e enchimento

    de gro variam de 30 a 40 dias, sendo essa diferena

    relacionada principalmente variao de temperatura do ar. Os

    gros passam pelas etapas de gro leitoso, pastoso e massa dura

    at que atinjam a maturao fisiolgica quando possuem o

    maior acmulo de massa seca. At a maturidade de colheita, o

    gro sofre um processo fsico de perda de umidade.

    Dependendo das condies climticas, este perodo pode variar

  • 42

    de uma a duas semanas. Umidade relativa baixa e temperatura

    elevada do ar, juntamente com ocorrncia de ventos, aceleram

    o processo de perda de umidade dos gros (EBERHARDT;

    SCHIOCCHET, 2011).

    2.2.4 Colheita e beneficiamento

    Na fase de colheita, a gro est fisiologicamente

    maduro e apresenta uma umidade de 18 a 22%, permitindo

    uma colheita fcil e segura (NUNES, 2015e). Aps a colheita

    ele sofre um processo de secagem para que a umidade final

    seja de aproximadamente 13%..

    O ponto de colheita determinado pela umidade do

    gro. Quando a lavoura tem produo de gros destinados ao

    consumo, o teor de gua no gro, na mdia da lavoura, deve ser

    prximo a 20% independente da cultivar. Porm, quando a

    produo destinada a sementes, o recomendado que a

    colheita seja iniciada quando os gros apresentarem umidade

    de 22% (EBERHARDT; SCHIOCCHET, 2011).

    Aps a colheita, a secagem dos gros at 13% de

    umidade deve ser imediata. O atraso na colheita pode reduzir o

    rendimento de gros inteiros no beneficiamento para arroz

    branco, por aumentar o trincamento dos gros na lavoura e

    durante o processo da trilha. Colheitas tardias tambm

    promovem perdas na qualidade das sementes (EBERHARDT;

    SCHIOCCHET, 2011).

    O beneficiamento caracterizado pelo conjunto de

    operaes na qual a semente submetida desde a entrada na

    unidade de beneficiamento at a embalagem e distribuio,

    tendo objetivo de melhorar a aparncia e pureza dos lotes, bem

    como proteger contra pragas e doenas. O processo do

    beneficiamento compreendido basicamente pelas etapas de

    pr-limpeza, limpeza e classificao de sementes (EMBRAPA,

    2001).

  • 43

    Os gros de arroz so divididos nos subgrupos: integral,

    polido e parboilizado. Para obter o arroz branco polido

    clssico, o processo consiste na retirada da casca e do farelo,

    que representam, respectivamente, 22% e 10% do gro. Este

    gro de arroz representa aproximadamente 75% do arroz

    consumido no Brasil e no mundo. O integral obtido pela

    simples retirada da casca, sendo a primeira forma de consumo

    do arroz. Por fim, o arroz parboilizado obtido atravs de um

    tratamento somente com gua e calor, gerando um gro de

    arroz mais rico em vitaminas e sais minerais, quando

    comparado ao gro de arroz branco (MAPA, 2015).

    2.2.5 Exigncias climticas e tolerncia ao frio

    O arroz uma cultura com ampla adaptao, podendo

    ser cultivado em regies com caractersticas climticas muito

    diversificadas. O cultivo realizado em todos os continentes,

    com exceo da Antrtica. De maneira geral, o arroz se

    comporta bem em regies com temperaturas mdias entre 20 e

    35C durante o ciclo vegetativo da cultura (PEDROSO, 1982).

    O melhor desenvolvimento da cultura ocorre sob climas

    quentes e midos, tendo maior adaptao em regies com alta

    umidade relativa do ar, grande intensidade de radiao solar e

    garantia de suprimento de gua (CRUZ, 2010). Com base

    nisso, os fatores climticos de maior importncia para a cultura

    do arroz irrigado so a radiao solar, a gua e a temperatura.

    Esses fatores influenciam a produtividade, pois afetam

    diretamente os processos fisiolgicos envolvidos na produo

    de gros e indiretamente a presena de plantas daninhas, pragas

    e doenas. Na Tabela 1, podem ser observadas as temperaturas

    timas e crticas em algumas fases de desenvolvimento da

    cultura.

    A ocorrncia de baixas temperaturas durante as fases

    crticas afetam a produtividade final. Na germinao, pode

    causar atraso e diminuio no percentual de germinao.

  • 44

    Ocorrendo nas fases iniciais, pode causar atraso no

    desenvolvimento, reduo de estatura, amarelecimento de

    folhas e falha de estande. Baixas temperaturas na fase

    reprodutiva afetam a produtividade atravs da esterilidade de

    espiguetas (TORO, 2006). Os danos causados pela incidncia

    de frio esto relacionados com diversos fatores, alm da

    durao e intensidade do estresse trmico, como o manejo

    cultural, a cultivar implantada (SOUZA, 1990), a nutrio de

    plantas (OKABE; TORIYAMA, 1972), mas, principalmente, o

    estgio de desenvolvimento da planta.

    Considerando a escala de Counce et al. (2000), o

    estdio R2, denominado microsporognese, considerado o

    mais sensvel ocorrncia de baixas temperaturas (ROZZETO

    et al., 2013). Esta fase, tambm chamada de emborrachamento,

    ocorre de 7 a 14 dias antes da emisso de panculas.

    Tabela 1 Temperaturas crticas e timas para o

    desenvolvimento do arroz.

    TEMPERATURA CRTICA (C)*

    FASES DE DESENVOLVIMENTO MNIMA MXIMA TIMA

    Germinao 10 45 20 - 35

    Emergncia estabelecimento 12 13 35 25 - 30

    Desenvolvimento da raiz 16 35 25 - 28

    Alongamento da folha 7 12 45 31

    Perfilhamento 9 16 33 25 - 31

    Diferenciao do primrdio floral 15 35 25 - 30

    Emergncia da pancula 15 20 38 25 - 28

    Antese 22 35 30 - 33

    Maturao 12 18 30 20 - 25

    *Refere-se temperatura mdia diria do ar, com exceo da fase de germinao

    Fonte: Yoshida, 1981.

  • 45

    O aumento na esterilidade de espiguetas o principal

    efeito da ocorrncia de frio nesse perodo (EMBRAPA, 2001;

    LARROSA, 2008). Porm, podem ser observadas tambm m

    exsero da pancula e manchas nas espiguetas (FAGUNDES,

    2009). Alm disso, o frio pode reduzir a taxa fotossinttica e a

    taxa de respirao de vrios rgos, prejudicando,

    consequentemente, a absoro de nutrientes (GARCIA et al.,

    2013).

    Considerando gentipos tolerantes ao frio, a faixa

    crtica de temperatura para induo de esterilidade de 15 a

    17C, enquanto que para gentipos sensveis de 17 a 19C. Os

    gentipos respondem de maneira diferente em relao

    tolerncia ao frio, sendo que, geralmente, a subespcie

    Japonica apresenta maior tolerncia quando comparada

    subespcie Indica (SOSBAI, 2014). Devido a isso, regies com

    maior ocorrncia de baixas temperaturas geralmente utilizam

    cultivares da subespcie Japonica (MACKILL; LEI, 1997).

    Os efeitos do frio so mais nocivos quando a ocorrncia

    de baixas temperaturas dada em perodos curtos, que

    coincidam com a fase da microspororgnese. Em funo disto,

    considera-se que temperaturas de 17C durante cinco dias

    podem ser to prejudiciais quanto temperaturas de 15C

    durante uma hora (PEDROSO, 1982). Trabalhos desenvolvidos

    por Rozzeto et. al. (2013), Kaw (1991) e Khan et. al. (1986)

    utilizaram temperaturas entre 15 e 20C durante trs a cinco

    dias.

    A ocorrncia de temperaturas baixas nos pases

    produtores de arroz um dos principais empecilhos para o

    desenvolvimento da cultura (CASTILLO; ALVARADO,

    2002; KIM; TAI, 2011). A temperatura instvel um dos

    problemas enfrentados para seleo a campo de gentipos

    tolerantes ao frio. Este fator tem contribudo para um avano

    lento nas pesquisas que visam identificar gentipos tolerantes

    s baixas temperaturas (CABREIRA; CRUZ, 2009). Estresses

    causados pelo frio afetam negativamente o crescimento e o

  • 46

    desenvolvimento de plantas de estao quente, como o arroz

    (BEVILACQUA et al., 2013).

    Para se obter cultivares tolerantes ao frio necessrio

    tempo e mo de obra. Este um processo demorado e com

    dificuldades e limites. O melhoramento para tolerncia ao frio

    em arroz no fcil. Somente a partir da caracterizao

    precisa dos gentipos ser possvel obter avanos no

    melhoramento de arroz para tolerncia ao frio no sul do Brasil

    (CRUZ; MILACH, 2000) e em outros pases produtores

    (KANEDA; BEACHELL, 1972). A seleo de gentipos

    tolerantes ao frio nos estdios iniciais pode ento proporcionar

    ganho de tempo, por no haver necessidade de chegar s fases

    finais da cultura (BEVILACQUA et al., 2011). Na Epagri,

    experimentos de campo so realizados desde 2007/2008 no

    perodo do outono/inverno, expondo esses materiais aos

    efeitos ambientais. Porm, mesmo assim, a ocorrncia do frio

    imprevisvel, no podendo ser determinada em intensidade

    nem durao (SCHMIDT, 2009).

    A avaliao da tolerncia ao frio nos programas de

    melhoramento geralmente se baseia em observaes visuais

    em condies de campo, pois a temperatura um fator de

    natureza abitica de difcil previso quanto intensidade e

    durao. Desta forma, a avaliao se sujeita a interao

    gentipo/ambiente e a variaes ambientais dirias ao longo

    do cultivo e dos anos, pois o efeito causado pela temperatura

    dificilmente isolado, dependendo da fase exata em que a

    planta se encontra no momento da ocorrncia do frio (CRUZ;

    MILACH, 2000). Com isso, avaliaes em condies

    controladas podem apresentar vantagens em relao

    observao no campo (PACHECOY, 2011).

    No sul do Brasil, onde esto os dois maiores estados

    produtores de arroz irrigado do pas, a presena de baixas

    temperaturas o principal fator que reduz a produtividade da

    cultura. O arroz um cereal estival e a ocorrncia de frio pode

    prejudic-lo em todas as suas fases, da germinao

  • 47

    emergncia, at na fase reprodutiva e maturao de gros

    (FAGUNDES, 2009; LUZ et al., 2011; MARSCHALEK et al.,

    2011; UHLMANN et al., 2013). Baixas temperaturas podem

    reduzir drasticamente a produtividade (PACHECOY; MARN;

    PONTAROLI, 2011), sendo um grande limitante para a cultura

    (ADAMSKI et al., 2013). A tolerncia do arroz ao frio no

    perodo reprodutivo importante para garantir alta

    produtividade em ambientes com temperatura baixa (CRUZ;

    MILACH; FEDERIZZI, 2006; CRUZ et al. 2013; SARTORI et

    al.; 2013).

    A semeadura antecipada, em perodos de baixas

    temperaturas, um mtodo de escape para que a florao do

    arroz no ocorra em condies de temperatura do ar inferior

    15C, no ocasionando decrscimo na produtividade final de

    gros (FREITAS, 2009). Para que se tenham altas

    produtividades, h necessidade de que o perodo reprodutivo

    coincida com a poca de maior radiao solar, temperatura do

    ar mais elevada e menor umidade relativa. Porm, com

    semeadura antecipada, a percentagem e a velocidade de

    germinao so dificultadas, o perodo de emergncia

    alongado, o que reduz o desenvolvimento das plantas

    (FAGUNDES et al., 2011). Com isto, a cultura apresentar

    clorose nas folhas jovens e ficar submetida ao de fatores

    adversos do ambiente, como pragas, insetos, fungos e plantas

    daninhas, que competiro por gua, luz e nutrientes (MAIALE

    et al., 2011).

    Streck et al. (2006) verificaram que nas semeaduras

    tardias, a cultivar Epagri 109 no conseguiu atingir a fase de

    florao devido s baixas temperaturas (menores que 15C) a

    partir de maio, as quais ocasionaram a morte de plantas antes

    da emisso da folha bandeira. As demais cultivares avaliadas

    no trabalho emitiram a folha bandeira, mas muitas no

    atingiram a maturao fisiolgica.

    Outra alternativa para minimizar os estresses

    ocasionados por temperaturas baixas nos estdios iniciais de

  • 48

    desenvolvimento da cultura o uso do sistema de cultivo pr-

    germinado. Isto ocorre porque a lmina de gua, pelas suas

    propriedades de alto calor especfico e calor latente, contribui

    com a diminuio de flutuao da temperatura (SARTORI et

    al., 2013).

    Trabalhos conduzidos por Bevilacqua et al. (2013),

    Cabreira e Cruz (2009), Cruz; Duarte e Cabreira (2010), Cruz e

    Milach (2000), Fagundes et al. (2011), Fonseca et al. (2013),

    Garcia et al. (2013), Luz et al. (2011), Pachecoy (2011), Sartori

    et al. (2013), anculao et al. (2013) e Shinada et al. (2013)

    ressaltaram a importncia da obteno de gentipos tolerantes

    ao frio nas fases iniciais de implantao da cultura. No entanto,

    tambm relevante considerar a ocorrncia de frio tardio que

    afeta a cultura do arroz quando ela est no incio do perodo

    reprodutivo, principalmente na fase de microsporognese, pois

    este um problema recorrente em regies orizcolas

    importantes do sul do Brasil, tais como no Alto Vale do Itaja,

    em Santa Catarina, e na maior parte do estado do Rio Grande

    do Sul (MARSCHALEK et al., 2011; MARSCHALEK et al.,

    2013).

    Alm das perdas de produtividade, os custos de

    produo tambm devem ser considerados, uma vez que com a

    ocorrncia desse estresse os insumos aplicados deixam de ser

    traduzidos em rendimento de gros (FONSECA et al., 2013).

    O ideal seria obter materiais tolerantes ocorrncia de

    estresses trmicos em todas as fases de desenvolvimento,

    porm, Datta e Siddiq (1983) perceberam que falta correlao

    na tolerncia s baixas temperaturas nos diferentes perodos de

    desenvolvimento da cultura do arroz, tornando difcil a

    obteno de um material tolerante em todos os perodos de

    crescimento e desenvolvimento. A existncia de correlao

    positiva seria vantajosa, pois facilitaria a obteno de materiais

    tolerantes j nos estdios iniciais.

  • 49

    3 MATERIAL E MTODOS

    O experimento foi desenvolvido na Estao

    Experimental da Epagri em Itaja, SC, no ano agrcola

    2013/2014. De acordo com a classificao de Kppen e

    Geiger, o clima da regio do tipo Cfa, quente e temperado,

    com pluviosidade significativa durante todo o ano, tendo como

    mdias anuais 1596 mm de precipitao pluviomtrica e

    20,2C de temperatura atmosfrica.

    A implantao do ensaio foi realizada em baldes, onde

    cada balde corresponde a uma repetio, utilizando-se casa de

    vegetao e cmara de crescimento para realizao do

    experimento.

    O delineamento experimental utilizado foi inteiramente

    casualizado, com os tratamentos distribudos em esquema

    multifatorial (5 x 5 x 2), e trs repeties. O primeiro fator

    correspondeu aos gentipos utilizados no experimento. Foram

    avaliados cinco gentipos de ciclo tardio, produzidos pela

    Epagri, sendo trs linhagens (SC 681, SC 491 e SC 676) e

    duas cultivares (Epagri 109 e SCS116 Satoru). As linhagens

    foram escolhidas por terem apresentado comportamento

    promissor frente ocorrncia de baixas temperaturas em

    trabalhos conduzidos por Marschalek et al. (2011; 2013) no

    municpio de Rio do Campo, localizado no Alto Vale do Itaja.

    As cultivares foram escolhidas em funo da sua grande rea

    de cultivo no Estado de Santa Catarina e da sensibilidade ao

    frio demonstrada pela cultivar SCS116 Satoru. Na fase da

    microsporognese, cada gentipo foi submetido por trs dias a

    cinco temperaturas: 9, 12, 15, 18 e 21C, correspondente ao

    segundo fator. Para cada temperatura e gentipo avaliado, uma

    testemunha ficou mantida temperatura ambiente, fora da

    cmara de crescimento, o que correspondeu ao terceiro fator.

    Portanto, o experimento foi composto por 150 unidades

    experimentais (5 x 5 x 2 x 3).

  • 50

    A semeadura foi realizada em cinco pocas,

    correspondente s cinco temperaturas aplicadas durante a fase

    da microsporognese. Este procedimento foi necessrio

    porque s havia disponibilidade de uma cmara de

    crescimento, com espao suficiente para acondicionar 15

    baldes (cinco gentipos x trs repeties). Cada poca de

    semeadura teve uma testemunha correspondente, semeada na

    mesma data. As datas de semeadura dos cinco gentipos

    foram 13/09/2013, 04/10/2013, 21/10/2013, 01/11/2013,

    02/12/2013, para as temperaturas de 12, 15, 18, 21 e 9C,

    respectivamente.

    As unidades experimentais foram compostas por

    baldes com dimenso de 22 cm de dimetro, 20 cm de altura e

    capacidade de acondicionar 7 kg de solo. Em cada balde foram

    semeadas de 10 a 15 sementes. Aps a emergncia, quando as

    plantas estavam no estdio V2 da escala de Counce et al.

    (2000), foi feito o primeiro desbaste, deixando-se quatro

    plntulas por balde. Quando as plantas alcanaram o estdio

    V6, realizou-se um segundo desbaste, deixando-se apenas

    duas plantas por balde (Figura 9).

    Os baldes ficaram acondicionados na casa de

    vegetao da semeadura at o emborrachamento,

    correspondentes ao estdio S0 at o estdio R2 da escala de

    Counce et al. (2000). Quando as plantas atingiram o estdio

    R2, marcaram-se seis perfilhos que estavam aproximadamente

    no estdio de microsporognese. Esta fase foi identificada

    atravs do acompanhamento do desenvolvimento fenolgico

    das plantas do balde, observando o momento do

    emborrachamento pela abertura peridica do colmo dos

    perfilhos, at o dia de ocorrncia do estdio R2.

  • 51

    Figura 9 Estabilizao das plantas de arroz irrigado por

    balde em quatro momentos: da semeadura ao

    segundo desbaste. A Semeadura; B

    Emergncia; C Primeiro desbaste; D

    Segundo desbaste.

    Fonte: Produo da prpria autora, 2013.

    A fase da microsporognese caracterizada

    considerando a distncia da lgula da folha bandeira e da

    penltima folha entre -3 cm (lgula da folha bandeira abaixo da

    lgula da penltima folha) e 10 cm (lgula da folha bandeira

    acima da lgula da penltima folha) (YOSHIDA, 1981;

    MOLDENHAUER e GIBBONS, 2002; ZAFFARI et al.,

    2014). Como os perfilhos da planta no chegam ao mesmo

    tempo a esta fase, marcaram-se os perfilhos quando as

    distncias entre as lgulas das duas ltimas folhas estavam

    entre -1 cm e 2 cm (Figura 10).

  • 52

    Figura 10 Ponto de marcao dos perfilhos de arroz irrigado

    na fase da microsporognese.

    Fonte: Produo da prpria autora, 2014.

    Aps marcao dos perfilhos, os baldes

    correspondentes a cada temperatura foram transferidos para a

    cmara de crescimento para aplicao dos regimes trmicos

    (Figura 11). Eles foram submetidos por trs dias consecutivos

    a uma das cinco temperaturas determinadas no protocolo do

    ensaio, enquanto que as testemunhas permaneceram na casa de

    vegetao, durante todo o seu desenvolvimento. Durante este

    perodo, as condies de luminosidade e de umidade relativa

    do ar na cmara de crescimento foram de 12 horas de luz/12

    horas de escuro e aproximadamente 65% de UR. Aps os trs

    dias, os baldes retornaram para a casa de vegetao e l

    permaneceram at o momento da colheita (Figura 12).

    No final do ciclo da cultura, procedeu-se a colheita das

    panculas marcadas de maneira individual e do restante das

    plantas de cada balde como bulk. Posteriormente, realizou-se a

    debulha manual dos materiais, separao das espiguetas cheias

    e vazias atravs de um soprador com ar forado (Figura 13),

  • 53

    contagem das espiguetas com o contador de gros Sanick ESC

    2008 e determinao de peso das espiguetas cheias e vazias

    (Figura 14).

    Figura 11 Plantas de arroz irrigado submetidas ao frio na

    cmara de crescimento.

    Fonte: Produo da prpria autora, 2014.

    Nos bulks tambm foram realizados a contagem de

    panculas e o teste de engenho. Este teve o objetivo de avaliar

    o rendimento de engenho (relao dos gros inteiros) e a

    percentagem de gros gessados (com presena de centro

    branco), caractersticas que so importantes para as indstrias

    de beneficiamento de arroz branco.

  • 54

    Figura 12 Plantas de arroz irrigado, em desenvolvimento, na

    casa de vegetao.

    Fonte: Produo da prpria autora, 2014.

    Figura 13 Soprador de gros com ar forado.

    Fonte: Produo da prpria autora, 2014.

    Para proceder o teste de engenho, foi necessria uma

    amostra de 20 g de arroz com casca. Esta amostra passou pelo

  • 55

    mini-engenho e sofreu o processo realizado para obteno de

    arroz branco, onde o arroz descascado e polido e, em

    seguida, separado os gros inteiros dos gros quebrados. A

    relao gro inteiro e gro quebrado determinada pelo

    percentual de gros inteiros e de quebrados na amostra

    descascada.

    No programa de melhoramento de arroz irrigado da

    Epagri, o percentual de gros inteiros aceitvel de no

    mnimo 55%. Acima deste valor, a relao considerada boa,

    abaixo dele no recomendada.

    Figura 14 Contador de gros.

    Fonte: Produo da prpria autora, 2014.

    O gessamento dos gros determinado atravs de uma

    amostra que recebe uma nota que varia de 0 a 5, onde a nota 0

    dada para os gros completamente translcidos e a nota 5

    para os gros completamente gessados (Figura 15). Para a

    indstria buscam-se gros com menos centro branco possvel.

    Contudo, difcil encontrar amostras que apresentem 100% de

    gros translcidos. Sendo assim, as cultivares da Epagri, so

    selecionadas quando apresentam gessamento 1 ou 2. Acima

  • 56

    desses valores, os materiais so descartados por no

    apresentarem caracterstica aceitvel pela indstria.

    Os dados dos bulks tambm foram utilizados para a

    determinao da produo de gros dos cinco gentipos, em

    cada temperatura, observando-se, consequentemente, a

    tolerncia ou suscetibilidade dos materiais ao frio.

    Figura 15 Escala de gessamento de gros de arroz.

    Fonte: Martnez et al., 1989.

    Em relao adubao e aplicao de agroqumicos,

    todos os tratamentos receberam as mesmas doses e produtos,

    de acordo com as recomendaes da SOSBAI (2012), visando

    o melhor crescimento e desenvolvimento das plantas. Foram

    aplicados uma dose de 2 gramas de Superfosfato Triplo modo

    em cada balde correspondente adubao de P2O5 e 20 mL de

    soluo de N+K2O em cada adubao de cobertura. Esta

    soluo foi obtida atravs da adio e agitao de 200 gramas

    de ureia e 160 gramas de cloreto de potssio modo em dois

    litros de gua. As dosagens das aplicaes equivalem

    adubao de, aproximadamente, 200 mg kg-1

    de N, 120 mg

    kg-1

    de P2O5 e 70 mg kg-1

    de K2O. Na Tabela 2 podem ser

    conferidas as datas e as aplicaes de adubao e

    agroqumicos realizada para a primeira poca do experimento,

    bem como o estdio fenolgico da cultura quando cada prtica

    cultural foi efetuada.

  • 57

    Tabela 2 Datas das aplicaes de fertilizantes/agroqumicos

    e estdio fenolgico da cultura, na primeira

    poca de semeadura.

    DATA PRTICA CULTURAL ESTDIO

    FENOLGICO

    13/09/2013 Semeadura S0

    03/10/2013 Adubao de base P2O5 V2

    03/10/2013 1 Adubao de cobertura N+K2O V2

    29/10/2013 2 Adubao de cobertura N+K2O V4

    14/11/2013 Pulverizao fungicida (Tebuconazol +

    Trifloxystrobina) V6

    21/11/2013 3 Adubao de cobetura N+ K2O V7

    22/11/2013 Pulverizao fungicida (Tebuconazol +

    Trifloxystrobina) V7

    27/11/2013 Pulverizao fungicida (Tebuconazol +

    Trifloxystrobina) V8

    05/12/2013 4 Adubao de cobertura N+ K2O V9

    09/12/2013 Pulverizao fungicida (Triazol +

    Estrobirulina) V10

    18/12/2013 Pulverizao fungicida (Tebuconazol +

    Trifloxystrobina) R0

    27/12/2013 Pulverizao fungicida (Tebuconazol +

    Trifloxystrobina) R1

    30/12/2013 Pulverizao inseticida (Zeta-

    cipermetrina) R2

    08/01/2014 Pulverizao fungicida (Triazol +

    Estrobirulina) R4

    16/01/2014 Pulverizao fungicida (Triazol +

    Estrobirulina) R5

    23/01/2014 Pulverizao fungicida (Tebuconazol +

    Trifloxystrobina) R6

    30/01/2014 Pulverizao fungicida (Tebuconazol +

    Trifloxystrobina) R7

    05/02/2014 Pulverizao fungicida (Tebuconazol +

    Trifloxystrobina) R8

    12/02/2014 Colheita de todas as plantas R9

    Fonte: Produo da prpria autora, 2014.

    http://www.bayercropscience.com.br/site/nossosprodutos/protecaodecultivosebiotecnologia/listadeprodutos.fss?PrincipioAtivo=155http://www.bayercropscience.com.br/site/nossosprodutos/protecaodecultivosebiotecnologia/listadeprodutos.fss?PrincipioAtivo=155http://www.bayercropscience.com.br/site/nossosprodutos/protecaodecultivosebiotecnologia/listadeprodutos.fss?PrincipioAtivo=155http://www.bayercropscience.com.br/site/nossosprodutos/protecaodecultivosebiotecnologia/listadeprodutos.fss?PrincipioAtivo=155http://www.bayercropscience.com.br/site/nossosprodutos/protecaodecultivosebiotecnologia/listadeprodutos.fss?PrincipioAtivo=155http://www.bayercropscience.com.br/site/nossosprodutos/protecaodecultivosebiotecnologia/listadeprodutos.fss?PrincipioAtivo=155http://www.bayercropscience.com.br/site/nossosprodutos/protecaodecultivosebiotecnologia/listadeprodutos.fss?PrincipioAtivo=155http://www.bayercropscience.com.br/site/nossosprodutos/protecaodecultivosebiotecnologia/listadeprodutos.fss?PrincipioAtivo=155

  • 58

    Estas informaes foram tomadas como base para as

    pocas seguintes de acordo com as necessidades nutricionais

    da planta. O alto nmero de aplicao de fungicidas foi

    necessrio para que no houvesse brusone e mancha parda nas

    plantas, evitando assim, influncia dessas doenas no

    percentual de esterilidade de espiguetas.

    Os dados obtidos foram submetidos anlise de

    varincia utilizando-se o teste F, ao nvel de significncia de

    5%. Quando os valores de F foram significativos, os

    tratamentos foram comparados pelo teste de Tukey, tambm

    ao nvel de 5% de significncia. No caso do efeito da

    temperatura, efetuou-se tambm anlise de regresso

    polinomial. O programa utilizado para analisar os dados foi o

    ASSISTAT (SILVA, 1996).

  • 59

    4 RESULTADOS E DISCUSSO

    4.1 ESTERILIDADE DE ESPIGUETAS

    A anlise de varincia (Anexo A) para o carter

    esterilidade de espiguetas dos bulks evidenciou que houve

    interao tripla (gentipo x temperatura x estresse

    trmico/testemunha), indicando que cada gentipo respondeu

    de maneira diferenciada, conforme variao de temperatura e

    aplicao ou no do estresse trmico. Assim, houve

    necessidade do desdobramento desta interao, a fim de avaliar

    a influncia destes fatores para cada gentipo (Tabela 3).

    Tabela 3 Percentagem de esterilidade de espiguetas dos bulks

    em cinco gentipos de arroz irrigado submetidos a

    cinco temperaturas na fase da microsporognese,

    em relao testemunha. Itaja, SC, 2013/2014.

    Esterilidade de espiguetas dos bulks (%)

    Epagri 109 SC 491 SC 676 SC 681 SCS 116

    Satoru

    9C 100,0 aA* 100,0 aA 43,3 bA 100,0 aA 33,5 bABC

    Testemunha 13,2 aC 18,3 aCD 24,6 aAB 18,7 aCD 14,3 aC

    12C 22,1 bBC 47,9 aB 38,5 abAB 35,8 abBCD 39,5 abAB

    Testemunha 18,0 aBC 14,3 aD 17,2 aB 16,5 aD 13,8 aC

    15C 31,0 aBC 39,5 aBC 27,0 aAB 40,8 aBC 47,5 aA

    Testemunha 30,6 aBC 19,9 aCD 31,2 aAB 22,7 aBCD 20,6 aBC

    18C 29,4 abBC 41,3 aBC 19,6 bAB 45,1 aB 33,7 abABC

    Testemunha 39,6 aB 36,0 aBCD 41,3 aAB 31,1 aBCD 35,3aABC

    21C 28,2 aBC 34,2 aBCD 25,8 aAB 29,6 aBCD 31,9 aABC

    Testemunha 27,4 aBC 29,0 aBCD 36,6 aAB 22,3 aBCD 28,0 aABC

    CV% = 27,15

    *Mdias seguidas pela mesma letra minscula na linha e maiscula na coluna no diferem entre si pelo

    teste de Tukey ao nvel de 5% de significncia.

    Fonte: Produo da prpria autora, 2015.

  • 60

    Todos os gentipos apresentaram percentual de

    esterilidade semelhante no tratamento testemunha (sem estresse

    trmico) e quando foram submetidos temperatura de 21C na

    fase de microsporognese. Isto indica que os gentipos

    utilizados se comportaram de forma similar quando no

    sofreram estresse trmico. Nestes dois tratamentos, a taxa de

    esterilidade dos cinco gentipos oscilou entre 25,8 e 36,6%.

    Estes valores diferem dos resultados obtidos por Rozzetto et al.

    (2013), que observaram percentuais de esterilidade das

    testemunhas mais baixos, oscilando entre 7,8 e 19,7%, em

    experimento realizado sob mesmas condies: em baldes, com

    utilizao de cmara de crescimento e casa de vegetao.

    A temperatura de 9C foi a mais crtica para os

    gentipos avaliados, causando esterilidade de 100% na Epagri

    109, SC 491 e SC 681, 43,3% na SC 676 e 33,5% para a

    cultivar SCS116 Satoru. A menor percentagem de esterilidade

    apresentada pela cultivar SCS116 Satoru na temperatura de 9C

    contrariou a expectativa terica do trabalho, pois esta cultivar

    foi escolhida em funo da sua sensibilidade ao frio,

    apresentada em trabalhos conduzidos a campo por Marschalek

    et al. (2011; 2013), quando cultivada em regies de altitude, no

    Alto Vale do Itaja. Na temperatura de 12C, houve diferena

    significativa entre a cultivar Epagri 109 e a linhagem SC 491,

    que apresentaram menor e maior esterilidade, respectivamente,

    tambm contrariando totalmente expectativa, e no

    condizendo com o comportamento dos gentipos em nvel de

    campo em regies de alta altitude (MARSCHALEK et al.,

    2011; MARSCHALEK et al., 2013). Para a temperatura de

    18C, a linhagem SC 676 foi a que apresentou menor

    esterilidade, juntamente com as cultivares Epagri 109 e

    SCS116 Satoru. Nas temperaturas de 15 e 21C no houve

    diferena significativa entre os materiais em relao ao

    percentual de esterilidade registrado para os bulks.

    A anlise de regresso da interao entre temperatura e

    esterilidade de espiguetas dos bulks pode ser visualizada na

  • 61

    Figura 16, a qual mostra que houve um comportamento

    quadrtico para os gentipos avaliados, com exceo da

    cultivar SCS116 Satoru, para a qual a regresso no foi

    significativa. O ponto de mnima das funes ajustadas aos

    dados esteve concentrado entre 17 e 18C, comprovando que

    temperaturas abaixo destes valores aumentaram

    exponencialmente a esterilidade das espiguetas dos bulks. Um

    ponto interessante a destacar que a esterilidade de espiguetas

    no diferenciou com a aplicao ou no de baixas temperaturas

    na linhagem SC 676.

    Figura 16 Efeito da temperatura sobre a percentagem de

    espiguetas estreis dos bulks de cinco

    gentipos de arroz irrigado. Itaja, SC,

    2013/2014.

    Fonte: Produo da prpria autora, 2015.

    A esterilidade de espiguetas para as panculas colhidas

    separadamente foi afetada pelas interaes duplas (gentipo x

    estresse trmico/testemunha) e (temperatura x estresse

  • 62

    trmico/testemunha) (Anexo B). Isto indica que quando foi

    aplicado estresse trmico, os gentipos e as temperaturas

    separadamente responderam de maneira diferenciada das

    testemunhas. O desdobramento das interaes pode ser

    observado nas Tabelas 4 e 5.

    Quando consideradas as panculas marcadas, os

    gentipos que no foram submetidos ao estresse trmico

    apresentaram o mesmo percentual de esterilidade (Tabela 4).

    Em contrapartida, quando os gentipos foram submetidos s

    baixas temperaturas, a maior esterilidade foi registrada nas

    linhagens SC 491 e SC 681 e na cultivar SCS116 Satoru. A

    linhagem SC 676 apresentou a menor percentagem de

    esterilidade. Todos os gentipos apresentaram maior

    esterilidade quando sofreram estresse trmico do que suas

    testemunhas. Todavia, as menores diferenas numricas na

    percentagem de esterilidade das panculas marcadas dos

    tratamentos com estresse em relao testemunha foi

    registrada na linhagem SC 676.

    Tabela 4 Percentagem de esterilidade de espiguetas das

    panculas marcadas em cinco gentipos de

    arroz irrigado em relao testemunha, na

    mdia de cinco temperaturas. Itaja, SC,

    2013/2014.

    Esterilidade de espiguetas das panculas marcadas (%)

    Epagri 109 SC 491 SC 676 SC 681 SCS 116

    Satoru

    Estresse Trmico 43,0 bcA* 59,5 aA 39,7 cA 54,9 abA 55,3 abA

    Testemunha 24,1 aB 23,7 aB 29,8 aB 21,0 aB 23,2 aB

    CV% = 33,02

    *Mdias seguidas pela mesma letra minscula na linha e maiscula na coluna no diferem entre si pelo

    teste de Tukey ao nvel de 5% de significncia.

    Fonte: Produo da prpria autora, 2015.

    Independentemente do gentipo avaliado, a temperatura

  • 63

    de 9C foi a que promoveu maior esterilidade, seguida pela

    faixa 12 a 15C. A faixa de temperatura de 18 a 21C no

    diferiu de suas testemunhas, mostrando que estas temperaturas

    no afetaram a esterilidade das espiguetas (Tabela 5).

    Tabela 5 Percentagem de esterilidade de espiguetas das

    panculas marcadas submetidas a cinco

    temperaturas em relao testemunha, na

    mdia de cinco gentipos de arroz irrigado.

    Itaja, SC, 2013/2014.

    Esterilidade de espiguetas das panculas marcadas (%)

    9C 12C 15C 18C 21C

    Estresse Trmico 98,2 aA* 51,2 bA 40,7 bcA 34,3 cdA 27,9 dA

    Testemunha 17,3 bB 18,4 bB 23,6 abB 36,1 aA 26,4 abA

    CV% = 33,02

    *Mdias seguidas pela mesma letra minscula na linha e maiscula na coluna no diferem entre si

    pelo teste de Tukey ao nvel de 5% de significncia.

    Fonte: Produo da prpria autora, 2015.

    Houve um decrscimo na percentagem de espiguetas

    estreis a partir de 9C at a temperatura de 20C,

    demonstrando que as menores taxas percentuais de esterilidade

    foram obtidas nas maiores temperaturas testadas (Figura 17).

    Isto comprova que temperaturas muito baixas aumentam a

    esterilidade e que temperaturas acima de 20C no

    comprometem a formao do gro de plen durante a

    microsporognese.

    4.2 PRODUO DE GROS

    No houve diferenas significativas na produo de

    gros dos bulks dos cinco gentipos (Anexo C). Apenas as

    diferentes temperaturas, juntamente com o fator estresse

    trmico/testemunha, foram responsveis pelas variaes da

    produo de gros (Tabela 6).

  • 64

    Figura 17 Efeito da temperatura sobre a percentagem de

    espiguetas estreis das panculas marcadas, na

    mdia de cinco gentipos de arroz irrigado.

    Itaja, SC, 2013/2014.

    Fonte: Produo da prpria autora, 2015.

    Tabela 6 Produo de gros dos bulks de submetidos a cinco

    temperaturas em relao testemunha, na mdia

    de cinco gentipos de arroz irrigado. Itaja, SC,

    2013/2014.

    Produo de gros dos bulks (g/balde)

    9C 12C 15C 18C 21C

    Estresse Trmico 1,2 dB* 15,1 cB 38,4 bB 51,6 aA 45,8 abA

    Testemunha 43,9 bA 54,8 aA 49,0 abA 46,1 abA 52,2 abA

    CV% = 25,92

    *Mdias seguidas pela mesma letra minscula na linha e maiscula na coluna no diferem entre si pelo

    teste de Tukey ao nvel de 5% de significncia.

    Fonte: Produo da prpria autora, 2015.

    Esta varivel respondeu inversamente diminuio de

    temperatura. Assim, a menor produo de gros foi registrada

  • 65

    na faixa de temperatura de 9 a 12C. Quando as temperaturas

    aplicadas foram na faixa de 18 a 21C, no houve diferena de

    produo de gros dos materiais com suas respectivas

    testemunhas.

    A anlise de regresso (Figura 18) corrobora este

    comportamento, mostrando que houve um comportamento

    quadrtico para esta varivel, enquanto que para as

    testemunhas, a anlise de regresso no foi significativa. De

    acordo com as equaes ajustadas aos dados, a mxima

    produo de gros dos bulks foi obtida na temperatura de

    20,4C, na mdia dos cinco gentipos.

    Figura 18 Efeito da temperatura sobre a produo de gros

    dos bulks, na mdia de cinco gentipos de

    arroz irrigado. Itaja, SC, 2013/2014.

    Fonte: Produo da prpria autora, 2015.

    Considerando a produo de gros das panculas

    marcadas, houve efeito significativo das interaes duplas

    (gentipo x estresse trmico/testemunha) e (temperatura x

  • 66

    estresse trmico/testemunha), indicando que quando houve

    aplicao de estresse trmico, os gentipos e as temperaturas

    comportaram-se diferentemente das suas testemunhas (Anexo

    D). Nas Tabelas 7 e 8, podem ser observados os

    desdobramentos destas interaes.

    No houve diferena na produo de gros da linhagem

    SC 676 com ou sem aplicao de estresse trmico. Por outro

    lado, os demais gentipos diminuram a produo de gros

    quando sofreram a aplicao do estresse trmico. Em funo

    disto, o gentipo que apresentou maior produo de gros,

    quando submetido ao estresse trmico, foi a linhagem SC 676,

    diferindo significativamente dos demais materiais (Tabela 7).

    Tabela 7 Produo de gros das panculas marcadas de cinco

    gentipos de arroz irrigado em relao

    testemunha, na mdia de cinco temperaturas.

    Itaja, SC, 2013/2014.

    Produo de gros das panculas marcadas (g/pancula)

    Epagri 109 SC 491 SC 676 SC 681 SCS 116

    Satoru

    Estresse Trmico 1,5 bB* 1,4 bB 2,1 aA 1,2 bB 1,1 bB

    Testemunha 2,4 abA 2,9 aA 2,4 abA 2,3 bA 2,3 bA

    CV% = 26,11

    *Mdias seguidas pela mesma letra minscula na linha e maiscula na coluna no diferem entre si pelo

    teste de Tukey ao nvel de 5% de significncia.

    Fonte: Produo da prpria autora, 2015.

    A produo de gros respondeu diretamente ao aumento

    da temperatura. Desta forma, quando houve aplicao das

    menores temperaturas (9 a 15C), a produo de gros foi

    reduzida. Quando as temperaturas aplicadas foram na faixa de

    18 a 21C, no houve diferena de produo de gros dos

    materiais com suas respectivas testemunhas (Tabela 8).

  • 67

    Tabela 8 Produo de gros das panculas marcadas

    submetidas a cinco temperaturas em relao

    testemunha, na mdia de cinco gentipos de

    arroz irrigado. Itaja, SC, 2013/2014.

    Produo de gros das panculas marcadas (g/pancula)

    9C 12C 15C 18C 21C

    Estresse Trmico 0,1 cB* 0,8 bB 1,9 aB 2,2 aA 2,4 aA

    Testemunha 2,7 aA 2,2 aA 2,7 aA 2,2 aA 2,3 aA

    CV% = 26,11

    *Mdias seguidas pela mesma letra minscula na linha e maiscula na coluna no diferem entre si

    pelo teste de Tukey ao nvel de 5% de significncia.

    Fonte: Produo da prpria autora, 2015.

    A anlise de regresso (Figura 19) corrobora este

    comportamento, mostrando que houve aumento de produo de

    gros com a aplicao de temperaturas mais elevadas e que

    para as testemunhas no houve diferena significativa de

    produo de gros.

    4.3 MASSA DE 1.000 GROS

    Para a varivel massa de 1.000 gros dos bulks (Tabela

    9) houve efeito significativo da interao tripla (gentipo x

    temperatura x estresse trmico/testemunha), indicando que

    cada material respondeu de maneira diferenciada, conforme a

    variao de temperatura e aplicao ou no do estresse trmico

    (Anexo E).

    Nas testemunhas dos tratamentos 12, 15 e 21C no

    houve diferenas na massa de 1.000 gros entre os gentipos

    utilizados. Porm, nas testemunhas correspondentes aos

    tratamentos de 9 e 18C, a maior massa de gros foi registrada

    pela cultivar SCS116 Satoru e a menor na linhagem SC 681.

    Os demais gentipos no diferiram quanto a esta varivel.

  • 68

    Figura 19 Efeito da temperatura sobre a produo de gros

    das panculas marcadas, na mdia de cinco

    gentipos de arroz irrigado. Itaja, SC,

    2013/2014.

    Fonte: Produo da prpria autora, 2015.

    No houve diferena significativa na massa de 1.000

    gros dos gentipos avaliados nas temperaturas de 15 a 21C.

    Na aplicao de 18C, apenas a linhagem SC 681 diferiu das

    demais, possuindo menor valor, o que inerente ao gentipo.

    As diferenas entre os gentipos eram esperados, pois se sabia

    tratar-se de materiais genticos diferentes. Em relao

    temperatura de 12C, a cultivar SCS116 Satoru e a linhagem

    SC 681 foram os nicos gentipos que apresentaram diferena

    significativa, correspondendo, respectivamente, maior e

    menor massa de 1.000 gros. Na temperatura de 9C, no

    houve formao de gros nos gentipos Epagri 109, SC 491 e

    SC 681. Nos demais gentipos, no houve diferena em

    relao a esta caracterstica.

  • 69

    Tabela 9 Massa de 1.000 gros dos bulks de cinco gentipos

    de arroz irrigado submetidos a cinco

    temperaturas, em relao testemunha. Itaja,

    SC, 2013/2014.

    Massa de 1.000 gros dos bulks (g)

    Epagri 109 SC 491 SC 676 SC 681 SCS 116

    Satoru

    9C 0,0 bB* 0,0 bC 23,2 aB 0,0 bC 21,8 aC

    Testemunha 28,9 abA 28,8 abA 27,1 abAB 25,9 bAB 30,6 aA

    12C 24,6 abA 22,4 abB 24,5 abAB 21,1 bB 25,5 aBC

    Testemunha 27,3 aA 28,6 aA 25,6 aAB 26,9 aA 27,9 aAB

    15C 26,0 aA 24,7 aAB 23,5 aAB 22,2 aAB 24,9 aBC

    Testemunha 25,0 aA 26,5 aAB 24,6 aAB 26,0 aAB 27,3 aAB

    18C 27,4 aA 27,1 aAB 28,4 aA 21,2 bB 28,7 aAB

    Testemunha 25,6 abA 25,8 abAB 25,4 bcAB 21,4 cB 29,7 aAB

    21C 27,0 aA 26,9 aAB 27,1 aAB 24,4 aAB 27,1 aAB

    Testemunha 27,2 aA 28,2 aA 26,7 aAB 26,0 aAB 27,8 aAB

    CV% = 7,71

    *Mdias seguidas pela mesma letra minscula na linha e maiscula na coluna no diferem entre si pelo

    teste de Tukey ao nvel de 5% de significncia.

    Fonte: Produo da prpria autora, 2015.

    A cultivar Epagri 109, quando produziu gros, no

    apresentou diferenas na massa de 1.000 gros nos diferentes

    tratamentos, mantendo-se estvel com a aplicao de diferentes

    temperatura e aplicao ou no do estresse trmico.

    Para a linhagem SC 491, quando houve formao de

    gros, a temperatura de 12C foi a responsvel pela menor

    massa de 1.000 gros. Os maiores valores foram apresentados

    nas testemunhas que no diferiram significativamente dos

    demais tratamentos.

    A linhagem SC 676 apresentou, respectivamente, maior

    e menor massa de 1.000 gros nas temperaturas de 18 e 9C.

    Nos demais tratamentos no diferiu dos demais gentipos.

  • 70

    A linhagem SC 681, quando apresentou gros

    formados, as testemunhas, de maneira geral, no diferiram

    entre si. Porm, quando aplicados os estresses trmicos, as

    temperaturas de 12 e 18C apresentaram menor valor em

    relao a esta varivel.

    A cultivar SCS116 Satoru apresentou o menor valor de

    massa de 1.000 gros na temperatura 9C. J nos demais

    tratamentos, no houve diferena significativa para esta

    varivel.