O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de cultivares de arroz de terras altas quanto à tolerância ao estresse hídrico. Destacaram-se as cultivares Douradão, Guarani e BRS Esmeralda por apresentarem alta produtividade tanto sob condições adequadas de água no solo quanto sob estresse hídrico

CASTRO, A. P. de

COLOMBARI FILHO, J. M.

GUIMARÃES, C. M.

MORAIS, O. P. de

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7º Congresso Brasileiro de Melhoramento de Plantas1918Avaliação de cultivares de arroz (Oryza sativa) de terras altas quanto à deficiência hídricaAdriano Pereira de Castro 1, Cléber Morais Guimarães2, Orlando Peixoto de Morais3 e José Manoel Colombari Filho4ResumoO cultivo do arroz de terras altas destaca-se na região dos Cerrados. Nessa região a ocorrência de veranicos é comum, o que contribui para que o arroz de terras altas seja considerado uma cultura de alto risco. O desenvolvimento de cultivares tolerantes com ampla adaptação à diversidade local e temporal, através do melhoramento genético de plantas, é uma das estratégias mais promissoras para a minimização do problema. Um dos objetivos do programa de melhoramento do arroz de terras altas da Embrapa é o incremento da tolerância ao estresse hídrico. Nos anos de 2011 e 2012, foram instalados ensaios denominados Viveiros de Tolerância à Seca (VTS), em Porangatu/GO, sob duas condições hídricas distintas, ou seja, sob a presença de estresse hídrico e sob condições adequadas de suprimento de água. Os ensaios VTS foram compostos por 38 cultivares de arroz de terras altas lançadas pela Embrapa e outras instituições desde 1984. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de cultivares de arroz de terras altas quanto à tolerância ao estresse hídrico. Destacaram-se as cultivares Douradão, Guarani e BRS Esmeralda por apresentarem alta produtividade tanto sob condições adequadas de água no solo quanto sob estresse hídrico.IntroduçãoO cultivo do arroz de terras altas destaca-se na região dos Cerrados. Nessa região, a pluviometria anual está em torno dos 1200-1500 mm, distribuídos ao longo dos meses de outubro a abril (Pinheiro 2003). Todavia, durante os meses de janeiro a março, podem ocorrer períodos de deficiência hídrica, chamados de veranicos. Esta situação contribui para que o arroz de terras altas seja considerado uma cultura de risco, fazendo com que o desenvolvimento de linhagens mais tolerantes à deficiência hídrica, seja uma das linhas de pesquisa prioritária para essa cultura. A ocorrência do estresse hídrico causa uma série de problemas que afetam de maneira significativa o desenvolvimento da planta e a produtividade. As principais consequências diretas são o atraso do florescimento e aumento de ciclo, esterilidade de espiguetas, má emissão de panículas, má formação dos grãos, menor porcentagem de grãos cheios, redução do peso médio dos grãos, morte de tecidos foliares e redução da produtividade (Fisher et al. 2003, Ndjiondjop et al. 2012). Tolerância à deficiência hídrica é uma característica cujo controle genético é complexo e de difícil avaliação em nível de campo. Em arroz, existe variabilidade genética para diferentes mecanismos de tolerância ao estresse hídrico (Pinheiro et al., 2006). O melhoramento genético do arroz de terras altas pode contribuir no incremento da tolerância e minimizar os impactos dos veranicos. O desenvolvimento de cultivares tolerantes com ampla adaptação a diversidade local e temporal, através do melhoramento, é uma das estratégias mais promissoras para a minimização do problema e representa um dos desafios do programa de melhoramento do arroz de terras altas da Embrapa. Entretanto, apesar dos progressos já alcançados, existe a contínua necessidade do desenvolvimento de novas linhagens promissoras. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de cultivares de arroz de terras altas lançadas entre o período de 1984 e 2013 quanto à tolerância ao estresse hídrico.Material e MétodosEm 2011 e 2012, foram avaliados os ensaios do Viveiro de Tolerância à Seca (VTS), na estação seca, em experimentos conduzidos no sítio experimental da Emater-GO, em Porangatu/GO, sob duas condições hídricas distintas, ou seja, sob a presença de estresse hídrico e sob condições adequadas de suprimento de água. O controle do turno de irrigação foi ajustado conforme a evapotranspiração da cultura, através do auxílio de tensiômetros alocados sistematicamente dentro da área experimental. O ambiente sem deficiência 1  Pesquisador da Embrapa Arroz e Feijão – CNPAF/Embrapa. e-mail: adriano.castro@embrapa.br2  Pesquisador da Embrapa Arroz e Feijão – CNPAF/Embrapa. e-mail: cleber.guimaraes@embrapa.br3  Pesquisador da Embrapa Arroz e Feijão – CNPAF/Embrapa. e-mail: orlando.morais@embrapa.br4  Pesquisador da Embrapa Arroz e Feijão – CNPAF/Embrapa. e-mail: jose.colombari@embrapa.br7º Congresso Brasileiro de Melhoramento de Plantas1919hídrica foi caracterizado por condições adequadas de água no solo, - 0,025 MPa a 15 cm de profundidade, durante todo o desenvolvimento das plantas e o outro apenas até aos 45 dias após a emergência, quando foi iniciado o estresse hídrico. Durante o período de deficiência hídrica foi aplicada aproximadamente 50% da lâmina de água aplicada no experimento sem deficiência hídrica. Os ensaios VTS foram compostos por 38 cultivares de arroz de terras altas lançadas pela Embrapa (36) e outras instituições (2) e 18 linhagens-elite do programa de melhoramento da Embrapa. As linhagens-elite foram distintas entre as duas safras, por isso optou-se por demonstrar apenas os resultados comparativos entre as cultivares de arroz de terras altas. O delineamento experimental utilizado foi o látice retangular 6x9 triplo, totalizando 162 parcelas por ensaio ou 648 parcelas nos quatro ensaios (2011 e 2012). As parcelas foram compostas por 4 linhas de 5 m de comprimento, com espaçamento entre linhas de 0,35 m e densidade de plantio de 60 sementes por metro. Foram avaliados os caracteres altura de plantas (cm), floração (dias) e produtividade de grãos (kg ha-1). Além disso, foi atribuída uma nota visual de suscetibilidade à seca (nota varia de 1 a 5, sendo a nota 1 a parcela com plantas mortas pelo estresse hídrico e nota 5, a parcela com plantas sem sintomas de estresse). Os resultados dos VTS foram analisados individualmente, em conjunto por safra e em conjunto por regime hídrico através do programa SAS (SAS Institute 2012), por meio de seus procedimentos glm e mixed. O seguinte modelo misto foi adotado para análise conjunta (Cochran and Cox 1966): , em que  é a observação do genótipo , na repetição , no bloco , na safra , no regime hídrico ;  é a média geral;  é o efeito aleatório da safra  (L = 2; sendo as safras 2011 e 2012);  é o efeito fixo do regime hídrico  ( = 2; sendo um regime hídrico adequado e o outro o estresse);  é o efeito fixo dos genótipos  ( = 1, 2,..., I);  é o efeito aleatório de repetição ( = 1, 2,..., ), dentro do regime hídrico ;  é o efeito aleatório de bloco  ( = 1, 2,..., ), dentro da repetição  e dentro do regime hídrico ;  é o efeito aleatório da interação genótipo x safra, assumindo ;  é o efeito fixo da interação genótipo x regime hídrico, assumindo ;  é o efeito aleatório da interação safra x regime hídrico, assumindo ; e  é o erro experimental associado à -ésima parcela, assumindo independente e idênticamente distribuído, sob .Resultados e DiscussãoA análise estatística conjunta dos dados permitiu a detecção de significância apenas para blocos dentro de repetições dentro de regime hídrico, genótipos, interações regime hídrico x safra e regime hídrico x safra x cultivares (Tabela 1). A detecção de diferenças significativas entre cultivares era esperada, principalmente se considerando a diversidade genética entre o grupo. Já com relação aos diferentes regimes hídricos também era esperada a detecção de significância, o que não foi confirmado pelos resultados da análise estatística. A significância da interação regime hídrico x safra demonstrou que houve variação significativa entre os regimes hídricos dependendo do ano de condução dos ensaios. Isso é percebido pelo incremento na produtividade dos ensaios conduzidos em 2012 em relação a 2011 (Figura 1). Já a detecção de significância para a interação tripla, demonstra a ocorrência de variação comportamento das cultivares quanto à produtividade dependendo do regime hídrico e safras.A produtividade média considerando todos os ensaios foi de 2351 kg ha-1. Já a precisão experimental foi verificada pelo coeficiente de variação e acurácia. O coeficiente de variação encontrado foi de 28,1 % e a acurácia foi de 0,96. O valor do CV, considerado um pouco alto, reflete a fragilidade da estimativa do CV em ensaios onde as médias são menores devido ao estresse aplicado, o que penaliza a precisão experimental. Essa observação é visível também nos CVs encontrados nas análises individuais para os distintos regimes hídricos. Já o valor encontrado para acurácia confirma a boa precisão experimental dos ensaios conduzidos nas duas safras.Através das análises individuais por regime hídrico nas duas safras, percebe-se que a depressão ocasionada pelo estresse hídrico foi de 1699 kg ha-1, ou seja, o estresse reduziu a produtividade em 52,9 %. Essa redução na produtividade também foi acompanhada por um aumento de 4,3 dias no ciclo das plantas ou 5,4 % e de uma redução de 10,4 cm na altura média das plantas ou 11,8 % (Figura 1). A avaliação visual das plantas através da nota de seca também demonstra o impacto do estresse no arroz. A média foi 31 % inferior nos ensaios sob estresse. Esses dados demonstram o efeito do estresse em características diversas da planta, alterando a fisiologia e morfologia das mesmas. O impacto de todas essas alterações é percebido de maneira 7º Congresso Brasileiro de Melhoramento de Plantas1920intensa na redução de produtividade das plantas. Resultados semelhantes foram obtidos por outros autores (Ndjiondjop et al. 2012).A tabela 2 mostra o comportamento de cada variedade nos diferentes regimes hídricos. Entre as cultivares testadas, pode-se destacar a BRS Aimoré, Douradão, Guarani e Tangará. Essas cultivares foram as quatro mais produtivas no ambiente sob estresse. Uma característica comum entre essas cultivares é o fato de serem mais precoces com 64, 65, 64 e 66 dias respectivamente para fl oração. Quando se compara esses valores ao da média geral para fl oração (86,8 dias) nota-se uma precocidade de mais de 20 dias. Essa correlação entre tolerância ao estresse hídrico e precocidade já foi relatada anteriormente (Guimarães et al. 2010).  Tabela 1. Análises de variância para os dois regimes hídricos (H) (estresse e irrigado) e conjunta, coefi ciente de variação experimental (CV%), média geral para o caráter produção de grãos (em kg ha-1). FV: fonte de variação; GL: graus de liberdade; QM: quadrado médio.Análise individual  Análise conjuntaFV GLQM FV GL QMEstresse IrrigadoSafra (S) 1 611.460,0ns  60.419.774,9**   Safra (S) 1 26.677.083,2 nsRepetição (R) 2 2.212.615,1ns 491.400,0ns  Regime Hídrico (H) 1 194.017.663,4 nsBloco / R 15 704.115,2** 711.007,5ns  Repetição (R) / H 4 1.352.007,6 nsGenótipos (G) 60 968.273,9ns 2.483.837,2**  Bloco / R / H 30 707.561,4 *S x G 44 1.022.384,6** 1014886,5*  Genótipos (G) 60 2.113.366,4 ** H x S 1 41.048.713 ** H x G 59 1.264.074,6 ns  S x G 44 726.325,8 nsH x S x G 41    1.355.318,1 **Resíduo 131 312.327,0  564.542,6  Resíduo 28 437.951,6  Média Geral  1.510  3.209   Média Geral  2.351  CV%  37,0  23,4   CV%  28,1  ns, * e **: não signifi cativo, signifi cativo 5% e 1%, respectivamente.Figura 1. Efeitos do estresse hídrico: (A) fl oração (dias); (B) altura de plantas (cm); (C) nota de seca; (D) produção de grãos (kg ha-1).Algumas das cultivares testadas demostram alto potencial produtivo (bem classifi cadas no ambiente 7º Congresso Brasileiro de Melhoramento de Plantas1921irrigado adequadamente), todavia, quando submetidas ao estresse têm suas produtividades fortemente prejudicadas. São exemplos dessa baixa estabilidade de produção as cultivares BRS Colosso, BRS Querência, BRS Monarca e BRS Aroma. Já outras cultivares demostram não se adaptarem às condições ambientais de Porangatu, com produtividades muito baixas independente do regime hídrico. Com esse tipo de comportamento, pode-se citar as cultivares Cirad 141, BRS Cirad 302, Caripuna, BRS Soberana, Progresso e AN Cambará. A AN Cambará, é inclusive uma variedade atualmente disponível no mercado, de alto potencial, todavia com baixa estabilidade de produção.Outra variedade que deve ser destacada é a BRS Esmeralda. Essa variedade foi recém-lançada pela Embrapa (Abril/2013), reuni alta produtividade (Breseghello 2011), ótima qualidade de grãos e boa tolerância à doenças. Além dessas qualidades, a BRS Esmeralda possui boa tolerância à deficiência hídrica, tendo se destacado nos ensaios desde 2008 e por ocasião da ocorrência de veranicos em outros locais. A variedade BRS Esmeralda é a primeira variedade de arroz de terras altas da Embrapa em que se menciona como uma de suas características uma boa tolerância ao estresse hídrico. Além dessas características a BRS Esmeralda se destaca pela alta estabilidade e adaptabilidade (Colombari 2013), fato que corrobora as boas produtividades obtidas mesmo em condições de estresse.Tabela 2. Resultados de produtividade das cultivares de arroz de terras altas em condições normais de irrigação e sob estresse hídrico. Os dados representam a avaliação conjunta de duas safras (2011 e 2012).Cultivares Prod Estresse Class*  Prod Irrigado Class CultivaresProd Estresse Class Prod Irrigado ClassBRS Aimoré 1727 1 3101 15 BRS Pepita 1492 20 3101 14Douradão 1689 2 3176 9 Carisma 1480 21 3109 13Guarani 1648 3 3197 7 Acrefino 1467 22 2831 31Tangará 1639 4 3123 11 Confianca 1466 23 3026 21Cabaçu 1623 5 2800 33 BRS Bonança 1459 24 3034 19BRS Esmeralda 1620 6 3161 10 Carajás 1459 25 3037 18Canastra 1615 7 3100 16 Progresso 1458 26 2707 37Rio Paraguai 1600 8 2987 24 BRS Vencedora 1457 27 3029 20BRS Talento 1578 9 2953 25 BRS Querência 1455 28 3297 2Rio Paranaíba 1576 10 2948 26 BRS Monarca 1439 29 3214 6Centro América 1574 11 3116 12 BRS Colosso 1433 30 3372 1BRS SerraDourada 1570 12 3252 3 BRS Sertaneja 1424 31 3215 5Araguaia 1565 13 2755 35 AN Cambará 1418 32 3006 22Caiapó 1556 14 2992 23 BRS Soberana 1416 33 2919 27Mearin 1540 15 2759 34 Caripuna 1416 34 2871 30Xingu 1530 16 2718 36 BRS Primavera 1388 35 3185 8Rio Verde 1521 17 3041 17 BRS Cirad 302 1375 36 2821 32Maravilha 1506 18 2576 38 BRS Aroma 1360 37 3233 4BRSMG Curinga 1495 19 2882 29 Cirad 141 1348 38 2891 28*se refere a classificação, ou ranquemaneto das cultivares sob diferentes regimes hídricos.Considerando-se que a tolerância à seca seja uma característica agregada de uma cultivar, pois a ocorrência de deficiência hídrica é, na maioria das vezes, esporádica, a cultivar deve acumular dupla aptidão, alta produtividade sob condições adequadas de água no solo e tolerância à seca. Nessas circunstancias destacaram-se as cultivares Douradão, Guarani e BRS Esmeralda, por terem apresentado ao mesmo tempo melhor produtividade quando irrigado adequadamente e melhor tolerância à seca (ranqueadas entre as dez melhores cultivares simultaneamente nos dois ambientes). 7º Congresso Brasileiro de Melhoramento de Plantas1922ReferênciasBreseghello, F et al. (2011). Results of 25 Years of Upland Rice Breeding in Brazil. Crop Science, v. 51, p. 914-923.Cochran WG and Cox GM (1996). Experimental design. John Wiley, New York, 611p.Colombari Filho, JM et al. (2013). Upland rice breeding in Brazil: a simultaneous genotypic evaluation of stability, adptability and grain yield. Euphytica, DOI 10.1007/s10681-013-0922-2.Fisher, KS et al. (2003). Breeding rice for drought-prone environments. Los Bãnos, IRRI, 98 p.Guimarães, CM et al. (2010). Infrared thermometry for drought phenotyping of inter and intra specific upland rice lines. R. Bras. Eng. Agríc. 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Avaliação de cultivares de arroz (Oryza sativa) de terras altas quanto à deficiência hídrica.

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