RESUMO A identificação de genótipos mais tolerantes à deficiência hídrica e mais eficientes no uso de nutrientes pouco disponíveis no solo é uma importante estratégia de baixo custo para promover a agricultura sustentável em regiões marginalizadas. Neste sentido, foi conduzido um estudo na Plataforma SITIS de Fenotipagem da Embrapa Arroz e Feijão, com o objetivo de avaliar a tolerância à deficiência hídrica de genótipos de arroz de terras altas tolerantes à deficiência de fósforo. O delineamento experimental foi blocos ao acaso, com parcelas subsubdivididas, com duas repetições. Nas parcelas foram estabelecidos dois regimes hídricos (com e sem deficiência hídrica), nas subparcelas dois teores de fósforo no solo (25 e 200 mg dm-3) e nas subsubparcelas 48 genótipos de arroz de terras altas. A deficiência hídrica teve mais impacto na produtividade de grãos do que o suprimento de fósforo. Os genótipos AB 062037, AB 062041, AB 062138, Arroz Mato Grosso, BRA 02601, BRA 052045, CNA 4098, CNA 6187, Guapa, Guaporé e Rio Paranaíba foram classificados no grupo mais produtivo sob ambos regimes hídricos. Os genótipos mais produtivos sob deficiência hídrica apresentaram maior densidade do sistema radicular nas camadas mais profundas do solo. Os genótipos mais produtivos nos dois regimes hídricos foram também aqueles que apresentaram maior transpiração.

ABSTRACT The identification of genotypes more tolerant to water deficit and more efficient in the use of nutrients little available in the soil is an important low-cost strategy to promote sustainable agriculture in marginalized regions. In this sense, a study was carried out in the SITIS Phenotyping Platform of the Embrapa Arroz e Feijão, with the objective of evaluating the drought tolerance of upland rice genotypes tolerant to phosphorus (P) deficiency. The experimental design was performed in a randomized complete block with split-split plots and two replications. In the plots were established two water regimes (with and without water deficit), in the subplots two soil phosphorus contents (25 and 200 mg dm-3) and in sub-subplots 48 upland rice genotypes. The water deficit had more impact on grain yield than the phosphorus supply. The genotypes AB 062037, AB 062041, AB 062138, Arroz Mato Grosso, BRA 02601, BRA 052045, CNA 4098, CNA 6187, Guapa, Guaporé and Rio Paranaíba were classified in the most productive group under both water regimes. The most productive genotypes under water deficit showed higher root density in the deeper soil layers. The most productive genotypes in the two water regimes were also those that showed the highest transpiration.

Resumo Devido à atual escassez de água, que pode ser agravada pelas mudanças climáticas, é importante desenvolver cultivares tolerantes ao estresse hídrico. Para isso, são necessárias informações sobre a variabilidade das cultivares quanto à tolerância a esse estresse. Essas informações podem ser obtidas por meio de plataformas de fenotipagem, que permitem avaliação automatizada e em larga escala de características da cultura relacionadas com a produtividade sob estresse hídrico. Este trabalho foi desenvolvido em casa de vegetação e usou uma plataforma de fenotipagem para avaliar algumas características agronômicas e fisiológicas de duas cultivares de algodão que diferem em tolerância a esse estresse. O experimento foi realizado no delineamento de blocos ao acaso, em parcelas subdivididas, e com quatro repetições. Nas parcelas foram estabelecidos cinco regimes hídricos e nas subparcelas, duas cultivares: Acala SJ 2 e Auburn 2. Os regimes hídricos consistiram de um tratamento bem irrigado (reposição diária de 100% da água evapotranspirada) e quatro regimes de restrição hídrica (20%, 40%, 60% e 80% de água evapotranspirada no tratamento bem irrigado). A plataforma de fenotipagem e o protocolo (diferentes porcentagens de reposição diária da água evapotranspirada) utilizados foram adequados para avaliar cultivares de algodão quanto à tolerância ao estresse hídrico, e permitiram discriminar a cultivar mais tolerante (Acala SJ 2) da mais sensível (Auburn 2). A ‘Acala SJ 2’ apresentou melhores características fisiológicas e agronômicas em todos os regimes hídricos, incluindo maior densidade de raízes na camada superior do solo e maior uso de água do que a ‘Auburn 2’, o que explicou sua maior produtividade.

Abstract Due to the current scarcity of water, which may be aggravated by climate changes, it is important to develop cultivars tolerant to water stress. For this, information regarding the variability of the tolerance of cultivars to this stress is required. This information can be obtained by using phenotyping platforms, which allow a large-scale and automated assessment of crop traits related to productivity under water stress. This study took place in a greenhouse and used a phenotyping platform to evaluate some agronomic and physiological traits of two cotton cultivars with differing tolerances to this stress. The experiment was performed in a randomized block design, in a split-plot scheme with four replicates. The main plots were composed of five water regimes and the subplots of two cultivars, Acala SJ 2 and Auburn 2. The water regimes consisted of a well-irrigated treatment (daily replacement of 100% of evapotranspired water) and four water restriction regimes (20%, 40%, 60% and 80% of evapotranspired water at the well-irrigated treatment). The phenotyping platform and protocol (different percentages of daily replacement of evapotranspired water) employed were suitable to the evaluated cotton cultivars for water-stress tolerance, and allowed the determination of the cultivar most tolerant (Acala SJ 2) and of the cultivar most sensitive (Auburn 2) to water stress. ‘Acala SJ 2’ displayed better physiological and agronomic traits in all water regimes, including higher root density in the upper soil layer, as well as higher water use than ‘Auburn 2’, which explained its higher seed yield under the conditions employed.

RESUMO O objetivo do trabalho foi identificar a tolerância à deficiência hídrica de cultivares e linhagens elites de arroz de terras altas e as características agronômicas relacionadas com essa tolerância. Avaliaram-se 41 genótipos no delineamento de blocos ao acaso, com três repetições, em experimentos com e sem deficiência hídrica, na Estação Experimental da Emater em Porangatu, Goiás, em 2011 e 2012. O primeiro foi irrigado adequadamente durante todo o desenvolvimento das plantas e o outro apenas até aos 40 dias após a emergência, quando foi aplicada a deficiência hídrica. Aplicou-se a análise multivariada e pelo método de Ward classificaram-se os genótipos em seis e sete grupos, considerando-se os valores médios das produtividades nos dois anos de condução dos experimentos, com e sem deficiência hídrica, respectivamente. O grupo mais produtivo sob condições de deficiência hídrica foi composto pelos genótipos AB062041, Douradão, Guarani, BRS Aimoré e Tangará. Os quatro primeiros genótipos desse grupo foram também classificados no segundo grupo mais produtivo sob condições de irrigação adequada. Na seleção para tolerância à deficiência hídrica deve-se priorizar genótipos que apresentem, sob essa condição, precocidade e panículas menos densas, porém com baixa esterilidade e com maior massa de 100 grãos.

ABSTRACT This study aimed to identify upland rice cultivars and elite lines that are tolerant to drought and the agronomic traits associated with this tolerance. Forty-one genotypes were evaluated in a randomized block design with three replications in experiments with and without water stress at the Experimental Station of Emater, in Porangatu, Goiás State, in 2011 and 2012. The first experiment was well-irrigated throughout plant development and the second experiment was irrigated only up to 40 days after emergence, after which water stress was imposed. A multivariate analysis using Ward's method was applied, and the genotypes with and without water stress were classified into six and seven clusters, respectively, based on the average yield in the two years of experimentation. The most productive cluster under water stress comprised the genotypes AB062041, Douradão, Guarani, BRS Aimoré, and Tangará. The first four genotypes of this cluster were also ranked in the second most productive cluster under well-irrigated conditions. In the selection for drought tolerance, the genotypes that exhibit precocity, less dense panicles, low sterility and greater 100-grain weight under water stress should be prioritized.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a possibilidade de uso de parâmetros fisiológicos de tolerância à deficiência hídrica como método auxiliar na seleção de genótipos de arroz de terras altas. Dois experimentos - um com e outro sem deficit hídrico - foram realizados em Porangatu, GO; o com deficit hídrico recebeu cerca da metade da irrigação que foi aplicada ao tratamento bem irrigado. Avaliaram-se quatro genótipos com diferentes níveis de tolerância ao estresse hídrico. Os genótipos UPLRI 7, B6144F-MR-6-0-0 e IR80312-6-B-3-2-B, em condições de estresse hídrico ao longo do dia, apresentaram menor resistência difusiva estomática, maior potencial de água nas folhas e menor temperatura das folhas do que a testemunha. Esses genótipos apresentaram as maiores produtividades em condições de deficiência hídrica, que foram respectivamente 534, 601 e 636 kg ha-1, e não diferiram significativamente entre si. Eles também apresentaram menores índices de susceptibilidade à seca do que os outros genótipos. 'BRS Soberana' (testemunha suscetível) foi totalmente improdutiva em condições de deficiência hídrica. A temperatura das folhas é um parâmetro de fácil leitura correlacionado à condição hídrica da planta, viável para selecionar genótipos de arroz quanto à tolerância ao deficit hídrico.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the feasibility of using physiological parameters for water deficit tolerance, as an auxiliary method for selection of upland rice genotypes. Two experiments - with or without water deficit - were carried out in Porangatu, in the state of Goiás, Brazil; the water deficit experiment received about half of irrigation that was applied to the well-watered experiment. Four genotypes with different tolerance levels to water stress were evaluated. The UPLRI 7, B6144F-MR-6-0-0, and IR80312-6-B-3-2-B genotypes, under water stress conditions, during the day, showed lower stomatal diffusive resistance, higher leaf water potential, and lower leaf temperature than the control. These genotypes showed the highest grain yields under water stress conditions, which were 534, 601, and 636 kg ha-1, respectively, and did not differ significantly among them. They also showed lower drought susceptibility index than the other genotypes. 'BRS Soberana' (susceptible control) was totally unproductive under drought conditions. Leaf temperature is a easy-read parameter correlated to plant-water status, viable for selecting rice genotypes for water deficit tolerance.

A morfologia do sistema radicular é uma das características importantes na tolerância de plantas à deficiência hídrica. Assim, objetivou-se verificar aspectos morfológicos de importância, quanto à tolerância à deficiência hídrica do sistema radicular de cultivares de arroz de terras altas, cultivadas sob deficiência hídrica, em condições de casa-de-vegetação, para discriminar linhagens para regiões com distribuição irregular de chuvas. Para tanto, foram semeadas 37 cultivares com ampla variabilidade genética, em tubos de PVC (25 cm de diâmetro e 80 cm de altura) com solo, submetidas, após a emissão das panículas, a dois regimes hídricos: sem e com deficiência hídrica (reposição de, aproximadamente, 50% da água evapotranspirada). A densidade radicular foi avaliada na colheita dos grãos (de 20 cm em 20 cm), da superfície até 80 cm de profundidade, tendo as cultivares diferido quanto a esta característica. As cultivares Muruim Branco, Cano Roxo, Amarelão/Douradão e Arroz Agulhinha apresentaram alta densidade radicular, tanto sob deficiência como sob adequada disponibilidade hídrica. A densidade radicular de cultivares de arroz de terras altas, avaliada em colunas de solo, se relacionou, positivamente, com a tolerância à deficiência hídrica destas cultivares, em condições de campo. Esta metodologia constitui-se em importante ferramenta de fenotipagem, para tolerância à deficiência hídrica em arroz.

The root system morphology is one of the most important characteristics in the adaptation of plants to water stress. So, the objective of this study was to analyse important morphologic aspects, regarding the drought tolerance of the root system of upland rice cultivars cultivated under water stress conditions in a greenhouse, in order to discriminate lines to areas with uneven rainfall distribution. Thus, 37 cultivars with broad genetic divergence were sown in PVC tubes (25 cm diameter and 80 cm height) filled with soil, under two hydric regimes: without and with (reposition of about 50% of evapotranspired water) water stress, applied after the panicle emergence. Root density, evaluated at harvest from surface to 80 cm depth, at 20 cm intervals, differed among the cultivars. Muruim Branco, Cano Roxo, Amarelão/Douradão, and Arroz Agulhinha cultivars showed high root density under water deficit as well as under adequate water availability. The root density of upland rice cultivars, measured in soil columns, was positively related to the drought tolerance of these cultivars, under field conditions. This methodology can be considered a valuable technique for screening upland rice cultivars for drought tolerance.

A presente pesquisa teve o objetivo de avaliar o efeito da compactação do solo sobre duas cultivares de arroz de terras altas. O experimento foi realizado em casa de vegetação, utilizando um Latossolo Vermelho-Escuro, de textura franca, com densidades do solo de 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6 e 1,7 g cm-3. Estas densidades foram produzidas artificialmente, na camada de 0-20 cm de profundidade, em colunas de solo com 24,4 cm de diâmetro. O solo foi mantido em potencial da água superior a 0,035 MPa. O comportamento do arroz foi avaliado aos 40 dias após a emergência, por meio de parâmetros da parte aérea e radicular da planta. O crescimento da parte aérea do arroz de terras altas diminui com o aumento da densidade do solo a partir de 1,2 g cm³; as raízes na camada compactada de 0-20 cm de profundidade apresentam engrossamento, em razão do aumento da densidade do solo; e a compactação superficial do solo diminui a quantidade de raízes presentes nesta camada e na camada inferior não-compactada de 20-40 cm de profundidade.

A greenhouse experiment was conducted with the objective to evaluate the effects of soil compaction on two upland rice genotypes grown in a Dark Red Latosol with loam texture, having densities of 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 and 1.7 g cm-3. Soil density values were created artificially at 0-20 cm soil depth using plastic tubes of 24.4 cm of diameter. Soil water potential was maintained at 0.035 MPa. Treatment effects were evaluated 40 days after seedling emergence using the shoot dry weight and the root system as parameters. Results obtained for both cultivars indicated that shoot growth was decreased by increasing soil density beyond 1.2 g cm-3 and also that root thickness increased with increasing soil density. Additionally, superficial soil compaction reduced the amount of roots present at 0-20 cm soil depth as well as at 20-40 cm.