Descritores fisioquímicos para a seleção de variedades promissoras de cana-de-açúcar quanto a tolerância ao déficit hídrico

O objetivo desse trabalho foi selecionar variedades promissoras para o estresse hídrico com base em parâmetros fisiológicos, bioquímicos e de produtividade. Para tal, foram realizados dois experimentos, um em condição de casa de vegetação e outro em condições de campo. O delineamento experimental, do experimento de casa de vegetação foi inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 6 x 2 correspondendo a seis variedades de cana-de-açúcar (RB98710, RB962962, RB92579, C90-176, RB72454 e C90-178) e dois tratamentos, rega diária (controle) e suspensão da rega (sem rega). Já para o experimento de campo, o delineamento experimental foi em blocos ao acaso, compostos por oito parcelas, que corresponderam às oito variedades (RB92579, RB867515, RB863129, RB962962, RB972631, RB002504, RB992506 e C90-176), cultivadas em condições de irrigação de salvamento e de sequeiro. Foram avaliadas as variáveis fisiológicas das trocas gasosas, pigmentos fotossintéticos e relações hídricas, as análises bioquímicas de determinação dos teores de carboidratos, prolina e aminoácidos totais, para o experimento de casa de vegetação, além da análise de crescimento, concentração de proteínas solúveis totais e produtividade para o experimento de campo. As coletas para a realização das análises foram realizadas após 24 h e 72 h após a suspensão da rega para o experimento de casa de vegetação e após 3, 6 e 10 meses de cultivo no experimento de campo, além da produtividade após 11 meses. As variáveis fisiológicas no geral foram afetadas negativamente nas variedades de cana-de-açúcar tanto em condições de casa de vegetação, como no campo. No entanto, a variedade C90-176 se destacou dentre as estudadas em casa de vegetação, por não apresentar alterações nas suas trocas gasosas, relações hídricas e eficiência do uso da água, além de apresentar acúmulos significativos de teores de carboidratos nas folhas e prolina, nas raízes, após 24 h de estresse, indicando maior tolerância ao déficit hídrico de curta duração. A variedade RB962962 foi considerada a mais sensível ao déficit hídrico por reduzir as trocas gasosas logo no início do estresse, além de apresentar redução no potencial hídrico foliar e eficiência do uso da água após 72 h. Em adição, esta variedade apresentou reduções significativas do teor de prolina nas folhas e raízes, após 24 h de suspensão da rega, o que pode levar as plantas a um dano oxidativo numa maior exposição ao estresse. Já para o experimento realizado em condições de sequeiro, no campo, foi observado um possível ajustamento osmótico das variedades RB92579, RB867515, RB962962 e RB972631, com o acúmulo de aminoácidos e prolina, que atrelado ao fechamento parcial dos estômatos indicou a variedade RB92579 como a mais tolerante a seca, visto que mesmo com todas as variedades apresentando redução em suas produtividades, essa variedade apresentou menor redução (20%) em comparação a RB972631 que não apresentou fechamento estomático e reduziu a sua produtividade em 38%, sendo considerada, portanto, a mais sensível. O contraste das respostas ao cultivo de sequeiro, por meio da suspensão de rega, de curta ou longa duração, apresentado nas variedades indicadas como tolerantes e sensíveis à seca é bastante promissor para auxiliar nos programas de melhoramento genético. Pois, apresenta as vias de respostas mais eficientes, a fim de conferir maior tolerância da cana-de-açúcar a seca e contribui para ampliação do potencial das variedades já cultivadas ou o desenvolvimento de novas variedades recomendadas para cultivos regionais.The aim of this work was to select promising varieties to water stress based on physiological parameters, biochemical and productivity. To this end, two experiments were conducted, one in greenhouse condition and another in field conditions. The experiment, the greenhouse experiment was completely randomized in a factorial 6 x 2 corresponding to six varieties of sugarcane (RB98710, RB962962, RB92579, C90-176, C90-178 and RB72454) and two treatments , daily irrigation (control) and suspension of irrigation (no irrigation). As for the field experiment, the experimental design was a randomized block consisting of eight installments, corresponding to the eight varieties (RB92579, RB867515, RB863129, RB962962, RB972631, RB002504, RB992506 and C90-176), grown in conditions irrigation rescue and dry. the physiological variables of gas exchange were evaluated, photosynthetic pigments and water relations, biochemical analysis to determine the carbohydrate content, proline and total amino acids for the greenhouse experiment, besides the growth analysis, total soluble protein and productivity for the field experiment. The collections for the analyzes were carried out after 24 h and 72 h after stopping irrigation for home experiment of vegetation and after 3, 6 and 10 months of cultivation in the field experiment, in addition to productivity after 11 months. The physiological variables were overall quite heavily in varieties of sugarcane at home conditions of vegetation, and in the field. However, the C90-176 variety stood out among those studied in a greenhouse, not to present changes in its gas exchange, water relations and efficiency of water use, and present significant accumulations of carbohydrate concentration in leaves and proline, roots after 24 h of stress, indicating greater tolerance to water deficit of short duration. And RB962962 variety was considered the most sensitive to water deficit by reducing gas exchange early in the stress, and presents reduction in leaf water potential and efficiency of water use after 72 h. In addition, this strain showed significant reductions of the proline content in leaves and roots after 24 h of water removal, which can lead to an oxidative damage plants in greater exposure to stress. As for the experiment conducted under rainfed conditions in the field, it observed a possible osmotic adjustment of RB92579 varieties RB867515, RB962962 and RB972631, with the accumulation of amino acids and proline, which linked to the partial closing of the stomata indicated RB92579 variety as more tolerant to drought, since even with all varieties representing a reduction in their productivity, this variety showed lower reduction (20%) compared to RB972631 not presented stomatal closure and reduced their productivity by 38%, and is considered, therefore, the most sensitive. The contrast of the responses to dryland farming through irrigation suspension, short or long term, presented in varieties indicated as tolerant and sensitive to drought is promising to assist in breeding programs. Therefore it presents the way of more efficient responses in order to provide greater tolerance of sugarcane drought and contributes to expanding the potential of already cultivated varieties or the development of new varieties recommended for regional crops.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNP