Caracteres agronômicos e fisiológicos associados ao progresso do melhoramento genético de trigo no Brasil

Knowledge the processes responsible for the progress of genetic gain in grain yield in wheat plant is an essential step for the development of high yield cultivars. The aims of the study were: a) Evaluate the duration of developmental phases in wheat cultivars and quantify the importance of each phase on grain yield and its components. b) characterize physiological and agronomically wheat cultivars released in different decades, to identify selection criteria for continued improvement of genetic progress in Brazil. c) Characterize Brazilian wheat cultivars developed in different decades for the nitrogen use efficiency (NUE). Ten wheat cultivars released from1940 to 2009, were examined for two years in a competition essay (2010 and 2011) and in 2011 an essay in green house was conducted with four nitrogen rates (0, 60, 120 e 180 kg N ha-1). We compared the duration of periods, agronomic and physiological traits (gas exchange) and nitrogen use efficiency (EUN) characters. The Breeding reduced time to anthesis and increased the grain filling, contributing to the increase in thousand kernel weight. The modern cultivars had the period terminal spikelet to anthesis increased (0,68 to 1,35 degree days year-1) over the years, contributing to the increase in the number of grains per spikelet, number of grains per spike, spike dry weight at anthesis and spike fertility index. The increase in grain yield was 29 kg ha-1 yr-1, with a genetic gain of 0,92% yr-1 from 1940 to 2009, this is largely related to the increased of harvest index, number of grains m-2 and biological yield, which were achieved through improving stomatal conductance and photosynthetic rate in pre and post-anthesis and reduced in plant height. The nitrogen uptake efficiency (NUpE) was positively associated with nitrogen use efficiency (NUE) in the absence of fertilization. Nitrogen utilization efficiency (NutE) and NUpE were positively associated with NUE in higher N. The modern cultivars (Quartzo, CD 117, BRS Tangará, BRS 220, BRS 208 and BRS Guamirim) were more efficient in the use of nitrogen and more tolerant to low N input compared to the group formed by BRS 179, BR 23, Toropi and Frontana.CNPqConhecer os processos responsáveis pelo avanço do progresso genético do rendimento de grãos é uma etapa essencial para o desenvolvimento de cultivares mais produtivas. Os objetivos do estudo foram: a) Avaliar a duração dos subperíodos de desenvolvimento de cultivares de trigo brasileiros, lançados entre 1940 e 2009, e quantificar a importância de cada fenofase sobre o rendimento de grãos e seus componentes. b) Caracterizar, fisiologica e agronomicamente, cultivares de trigo desenvolvidos entre 1940 e 2009, a fim de identificar critérios de seleção mais efetivos à continuidade do progresso genético de melhoramento no Brasil. c) Caracterizar cultivares antigos e modernos brasileiros, lançados em diferentes décadas, quanto à eficiência do uso do nitrogênio e seus componentes. Dez cultivares de trigo brasileiros, antigos e modernos, foram avaliados em ensaios de competição, em duas safras agrícolas (2010 e 2011); na safra agrícola de 2011 um ensaio foi conduzido em casa de vegetação, com quatro doses de nitrogênio (0, 60, 120 e 180 kg N ha-1). Comparou-se a duração dos subperíodos, caracteres agronômicos e fisiológicos (trocas gasosas) e caracteres da eficiência do uso do nitrogênio (EUN). O melhoramento reduziu a fase de semeadura a antese e aumentou a fase de enchimento de grãos, contribuindo com o aumento da massa de mil grãos. Os genótipos modernos tiveram o subperíodo de espigueta terminal a antese aumentado (0,68 a 1,35 graus dias ano-1) ao longo dos anos, contribuindo com o incremento do número de grãos por espigueta, número de grãos por espiga, peso seco de espiga em antese e índice de fertilidade da espiga. O incremento de rendimento de grãos foi de 29 kg ha-1 ano-1, com um ganho genético de 0,92% ano-1 no período de 1940 e 2009. O progresso genético para rendimento de grãos foi principalmente relacionado ao incremente do índice de colheita, número de grãos e rendimento biológico, que foram alcançados pelo aumento da condutância estomática e da taxa fotossintética em pré e pós-antese e redução da estatura de planta. A eficiência de absorção de nitrogênio (EAN) foi positivamente associada com a eficiência do uso do nitrogenio (EUN) na ausência de adubação nitrogenada. A eficiência de utilização do nitrogenio (EUtN) e a EAN foram positivamente associadas a EUN nas doses elevadas de N. Os cultivares mais recentemente disponibilizados para cultivo (Quartzo, CD 117, BRS Tangará, BRS 220, BRS 208 e BRS Guamirim) foram mais eficientes no uso do nitrogênio e mais tolerantes a baixas doses em comparação ao grupo formado pelos cultivares BRS 179, BR 23, Toropi e Frontana