ABSTRACT. Selection practices are maximized when plant breeders have the availability of consolidated parameters, which will guide direct and indirect selection methods. This study aimed to apply a biometric alternative to minimize residual variance and maximize selection parameters by parent-progeny regression, interim controls, and mixed linear models intrinsic to breeding. The obtained data were subjected to the assumptions of the statistical model, which identified the normality and homogeneity of the residual variances and model additivity. Subsequently, two analysis scenarios were created. The first preserved all information obtained in the experiment, both from segregating families and pure-line cultivars, and was called original scenario. The other scenario preserved progeny data, but the residual variability of controls was restricted using as criterion observations contained between the interval of the first sample standard deviation. Thereby, an acceptable residue limit could be obtained. Both scenarios were submitted to three consolidated frequentist methods (genitor-progeny regression; sum of squares of augmented block design with interim controls; and mixed linear models, wherein random genetic effects are taken as weighted genetic parameters by the genealogical matrix). Restricting residual variation in parents or controls can maximize genetic parameters and genetic gains in soybean breeding. Significant heritability estimate gains were obtained in the augmented blocks with interim control approach. Mixed linear models with random genetic effects can be considered a great tool to obtain genetic parameters in experiments with a high magnitude of common and regular treatments.

Resumo O objetivo deste trabalho foi decompor as variações da interação genótipo × ambiente por meio de modelos multivariados fixos, bem como entender as variações genéticas por meio de modelos mistos, para estimativa e predição do valor genético de genótipos de soja (Glycine max), no estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Foram realizados testes durante as safras de 2016/2017, 2017/2018 e 2018/2019, em diferentes municípios, em seis regiões do estado, com uso dos modelos de efeitos principais aditivos e interação multiplicativa (AMMI) e de efeitos principais dos genótipos + interação genótipo-ambiente (GGE). Os genótipos também foram avaliados pelo índice que permite ponderar entre estabilidade e desempenho médio (WAASBY) e pelos modelos de máxima verossimilhança restrita (REML) e de melhor predição linear não viciada (BLUP). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso (18 ambientes x 12 genótipos), com três repetições. Os genótipos com melhor desempenho em ambientes favoráveis são: 'BMX Valente RR', 'BMX Alvo RR', 'NS 5959 IPRO', 'DM 5958RSF IPRO' e 'BMX Ativa RR'. Os ambientes favoráveis são a safra de 2017/2018 no município de Bagé e de 2016/2017 nos municípios de São Luiz Gonzaga e Cachoeira do Sul, onde obteve-se maior produtividade de grãos. Os genótipos que apresentam excelente desempenho em ambientes desfavoráveis são as cultivares BMX Ativa RR, DM 5958RSF IPRO, NS 5959 IPRO e TMG 7262 RR. A safra de 2016/2017 é considerada desfavorável nos municípios de São Luiz Gonzaga e Cachoeira do Sul. Os modelos de seleção de genótipos AMMI, GGE e WAASBY ou BLUP devem ser usados simultaneamente.

Abstract The objective of this work was to decompose the variations of the genotype × environment interaction through fixed multivariate models, as well as to understand the genetic variations through mixed models, for the estimation and prediction of the genetic value of soybean (Glycine max) genotypes in the state of Rio Grande do Sul, Brazil. Tests were carried out during the 2016/2017, 2017/2018, and 2018/2019 crop seasons in different municipalities in six regions of the state, using the additive main effects and multiplicative interaction (AMMI) and genotype main effects + genotype-by-environment interaction (GGE) models. The genotypes were also evaluated using an index that allows weighting between mean performance and stability (WAASBY) and by the restricted maximum likelihood (REML) and the best linear unbiased prediction (BLUP) models. The used experimental design was randomized complete blocks (18 environments x 12 genotypes), with three replicates. The best performing genotypes in favorable environments are: 'BMX Valente RR', 'BMX Alvo RR', 'NS 5959 IPRO', 'DM 5958RSF IPRO', and 'BMX Ativa RR'. The favorable environments are the 2017/2018 season in the municipality of Bagé and the 2016/2017 season in the municipalities of São Luiz Gonzaga and Cachoeira do Sul, where higher grain yields were obtained. The genotypes that show excellent performance in unfavorable environments are cultivars BMX Ativa RR, DM 5958RSF IPRO, NS 5959 IPRO, and TMG 7262 RR. The 2016/2017 season is considered unfavorable in the municipalities of São Luiz Gonzaga and Cachoeira do Sul. The AMMI, GGE, and WAASBY or BLUP models for genotype selection must be used simultaneously.

Resumo O desenvolvimento de plantas mais eficientes no uso de nutrientes será fundamental para a agricultura nos próximos anos. O objetivo deste trabalho foi definir um marcador fisiológico do status nutricional do P para clones de batata cultivados fora do solo e in vitro, visando facilitar o processo de seleção de clones mais eficientes no uso de P. Para tanto, foram realizados dois experimentos com sete clones de batata (SMIC 148-A, Dakota Rose, SMINIA 793101-3, SMIB 106-7, SMIF 212-3, SMIJ 319-1 e P 150) cultivados em dois níveis de P (baixo e alto) no sistema de cultivo in vitro (1,935 e 19,346mg P L-1) e no cultivo fora do solo (2,32 e 23,2mg P L-1) usando areia como substrato. O teor de P inorgânico e a acumulação total de P na parte aérea e nas raízes parecem ser bons indicadores da condição nutricional de P em plantas de batata, tanto no cultivo fora do solo quanto no in vitro. A atividade das enzimas fosfatases ácidas (APases) nos tecidos da batata depende muito do sistema de cultivo, do clone e do órgão da planta analisado, dificultando a escolha deste como um marcador fisiológico para restrição de P em batata. A massa seca da planta de batata pode ser um bom indicador do status nutricional do P em clones cultivados fora do solo.

Abstract The development of more efficient plants in the use of nutrients will be fundamental for agriculture in the coming years. The objective of this work was to define a physiological marker of the nutritional status of P for potato clones cultivated soilless and in vitro, in order to facilitate the selection process of more efficient clones in the use of P. For this, two experiments were carried out with seven potato clones (SMIC 148-A, Dakota Rose, SMINIA 793101-3, SMIB 106-7, SMIF 212-3, SMIJ 319-1 and P 150) grown at two levels of P (low and high) in the culture systems in vitro (1.935 and 19.346mg P L-1) and in soilless (2.32 and 23.2mg P L-1) using sand as substrate. The inorganic P content and the total accumulation of P in shoot and roots seem to be good indicators of the nutritional status of P in potato plants, both in soilless and in vitro cultivation. The activity of the acidic phosphatase enzymes (APases) in the tissues of the potato depends very much on the culture system, the clone and the organ of the analyzed plant, making it difficult to choose it as a physiological marker for restriction of P in potatoes. The dry mass of the potato plant may be a good indicator of the nutritional status of P in clones grown soilless.

RESUMO A eficiência do nitrogênio na aveia associada às condições climáticas são fundamentais no desenvolvimento de manejos sustentáveis com produtividade e qualidade. Objetivou-se neste estudo definir a eficiência agronômica do nitrogênio pela relação dose fornecida e produto obtido, estimar a máxima eficiência técnica do nutriente na produtividade de grãos, e pela dose ideal, simular a expressão da produtividade de palha e de indústria, proteína e fibra total em diferentes condições do ano agrícola no sistema soja/aveia. O estudo foi conduzido de 2011 a 2016, em Augusto Pestana, RS, em delineamento de blocos casualizados com quatro repetições em esquema fatorial 4 x 2 referente a doses de nitrogênio (0, 30, 60 e 120 kg ha-1) e cultivares de aveia (Barbarasul e Brisasul) no sistema soja/aveia. O nitrogênio incrementa a produtividade de grãos, de palha, de indústria e o teor de proteína dos grãos, com eficiência agronômica de 7,8, 19,7 e 3,3 kg ha-1 e 0,10 g kg-1, respectivamente, com redução na fibra total de grãos de 0,05 g kg-1 por kg de N fornecido. A dose de máxima eficiência técnica na expressão da produtividade de grãos depende das condições de cultivo. Em geral, a máxima eficiência de produtividade de grãos é obtida com 86 kg ha-1 de N, com equações lineares que mostram acréscimos da produtividade da palha e de indústria e a proteína total, e redução do teor de fibras dos grãos de aveia pelo uso do nitrogênio.

ABSTRACT The efficiency of nitrogen use by oats in association with climatic conditions is fundamental to the development of more sustainable managements with yield and quality. The objectives of this study were to define the agronomic efficiency of nitrogen by the ratio of the dose provided and product obtained, estimate the maximum technical efficiency of the nutrient on grain yield; and for the optimum dose, simulate the expression of the straw and industry yields, protein and total fiber in different conditions of the agricultural year in a soybean/oat system. The study was conducted from 2011 to 2016, in Augusto Pestana, RS, Brazil, in a randomized block design with four repetitions in a 4 x 2 factorial referring to nitrogen doses (0, 30, 60 and 120 kg ha-1) and oat cultivars (Barbarasul and Brisasul) in a soybean/oat system. Nitrogen increased grain, straw, and industry yields and total grain protein, with agronomic efficiency of 7.8, 19.7 and 3.3 kg ha-1 and 0.10 g kg-1, respectively, with reduction of the total fiber in 0.05 g kg-1 per kg of N supplied. The dose of maximum technical efficiency in the expression of grain yield is dependent on the weather conditions during cultivation. In general, the maximum efficiency of grain productivity was obtained with 86 kg ha-1 of N, with linear equations showing increased productivity of straw and industry yield, total protein, and reduction of the fiber content of oat grains by nitrogen use.

ABSTRACT Cassava (Manihot esculenta) has high phenotypic plasticity, acclimatization, broad adaptability, and resilience under adverse edaphoclimatic conditions. This systematic review aimed to identify factors that determined cassava production in Brazil during the last three decades and direct perspectives for this crop in Colombia. The methodology was based on studies that integrated academic information from different situations (1990-2020), environments, states, groups of researchers and existing scientific evidence. Based on the information, a binary matrix of information was assembled based on the following characteristics: plant density per hectare, soil type, city, state, average air temperature, planting line spacing, plant spacing on the planting line, implantation date, implantation station, harvesting station, productivity per hectare, days for harvest, liming, fertilization, precipitation and climate. During the last 30 years, the productivity of cassava in Brazil has increased, mainly in low-income populations and rural populations. There are prospects for increasing cassava production for fresh sale and industries. This crop is characterized as rustic, highly adaptive, tolerant of water stress and acidic soils, and highly influenced by climate, rainfall, air temperature, and incident solar radiation. Productivity is determined by implantation time, liming, fertilization, density, and plant arrangement.

RESUMEN La yuca (Manihot esculenta) muestra alta plasticidad fenotípica, climática, amplia adaptabilidad y resistencia a condiciones edafoclimáticas adversas. En este contexto, esta revisión sistemática tiene como objetivo identificar cuáles fueron los factores que determinaron la producción de yuca en Brasil en las últimas tres décadas, y orientar cuáles son las posibles perspectivas del cultivo en el país. La metodología para producir esta revisión se basó en estudios que integran la información académica producida en diferentes situaciones (1990-2020), entornos, estados, grupos de investigadores y evidencia científica existente para esta temática. Con base en la información, se ensambló una matriz binaria de información basada en los siguientes caracteres: densidad de plantación por hectárea, tipo de suelo, ciudad, estado, temperatura promedio del aire, espaciado entre línea de siembra, espaciado entre planta en la línea de siembra, fecha de siembra, estación de siembra, estación de cosecha, productividad por hectárea, días de cosecha, encalado, fertilización, precipitación y clima. Es evidente que en los últimos 30 años se a incrementado la productividad de la yuca en Brasil, principalmente en poblaciones de bajos ingresos y ubicadas en áreas rurales. Hay perspectivas de aumentar la producción de yuca para la venta fresca y la industria. El cultivo se caracteriza por ser rústico, altamente adaptativo, tolerante al estrés hídrico y suelos ácidos, siendo altamente influenciado por el clima, las precipitaciones, la temperatura del aire y la radiación solar incidente. La productividad está determinada por el momento de la siembra, encalado, fertilización, densidad y disposición de la planta.

RESUMO: A diferenciação do crescimento e desenvolvimento das plântulas, é resultado do nível de vigor do lote das sementes. Em virtude disto, conhecer a curva de crescimento das plântulas é fundamental para que a avaliação do teste de comprimento de plântulas, seja realizada no momento em que realmente se manifestem as eventuais diferenças de vigor, podendo assim reduzir o tempo de avaliação do teste. No trabalho, o objetivo foi determinar o intervalo de tempo mais eficiente para realizar o teste de comprimento de plântula em sementes de soja, em função dos níveis de vigor. As características avaliadas foram germinação, primeira contagem de germinação, emergência, dias para emergência, comprimento de parte aérea, raiz e total (avaliados de 12 em 12 horas), massa seca de parte aérea, raiz e total em delineamento inteiramente casualizado. As sementes de alto vigor originaram plântulas com maiores taxas de crescimento (cm. h-1), sendo o vigor um dos fatores que interfere no teste de comprimento de plântulas. Após 96 horas do teste de comprimento de plântula ocorreu a diferenciação estatística entre os três níveis de vigor testados. O teste de comprimento de plântula de soja entre lotes, com vigor distinto, pode ser realizado 96 horas após a semeadura.

ABSTRACT: The differentiation of seedling growth and development is the result of the vigor level of the seed lot. Because of this, knowing the seedling growth curve is essential for the evaluation of the seedling length test, to be carried out at the moment when any differences in vigor really manifest, thus being able to reduce the time of evaluation of the test. In this research, the objective was to determine the most efficient time interval to perform the seedling length test in soybean seeds, depending on the vigor levels. The evaluated characteristics were percentage of seed germination, first germination count, emergency, days for emergence, aerial, root and total length (evaluated every 12 hours), aerial, root and total dry mass in completely randomized design. High vigor seeds originated seedlings with higher growth rates (cm. h-1), with vigor being one of the factors that interfere in the seedling length test. After 96 hours of the seedling length test, there was a statistical differentiation between the three vigor levels tested. The soybean seedling length test between lots, with different vigor, can be performed 96 hours after sowing.

Resumo O objetivo deste trabalho foi analisar componentes de variâncias e herdabilidades, estimar o ganho de seleção e avaliar as diferentes pressões de seleção para atributos físicos de qualidade de grãos de famílias de gerações segregantes de arroz (Oryza sativa) irrigado, por meio da metodologia REML/BLUP. O experimento foi conduzido no Rio Grande do Sul, Brasil, onde foram realizadas seleções nas gerações segregantes F3, F4 e F5, nas safras 2015/2016, 2016/2017 e 2017/2018, em oito populações segregantes (famílias) oriundas de diferentes cruzamentos. Foram avaliados atributos físicos de qualidade intrínsecos, parâmetros genéticos e resposta à seleção, tendo-se utilizado diferentes pressões de seleção. Foram obtidas estimativas que apresentaram ganhos genéticos para os caracteres de qualidade dos grãos, principalmente para área calcárea total, alvura vítrea, alvura total, relação entre alvura vítrea e alvura total, e percentual de grãos inteiros e quebrados, em seleções nas primeiras gerações. As famílias utilizadas apresentam resultados satisfatórios, sendo superiores às cultivares-controle. Para a maioria dos caracteres, as estimativas de herdabilidade em sentido amplo são consideradas intermediárias, junto com os demais parâmetros, o que mostra a possibilidade de seleção genética para os atributos de qualidade do grão. A resposta à seleção com pressão de 10% é muito promissora para os atributos de qualidade de grãos de arroz.

Abstract The objective of this work was to analyze components of variances and heritabilities, estimate selection gain, and evaluate the different selection pressures for physical quality attributes of grains of families of segregating generations of irrigated rice (Oryza sativa), through the REML/BLUP methodology. The experiment was conducted in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, where selections were made in the F3, F4, and F5 segregating generations, in the 2015/2016, 2016/2017, and 2017/2018 crop seasons, in eight segregating populations (families) from different crosses. Intrinsic physical quality attributes, genetic parameters, and response to selection were evaluated using different selection pressures. The obtained estimates showed genetic gains for the characters related to grain quality, mainly for total chalky area, vitreous whiteness, total whiteness, ratio between vitreous whiteness and total whiteness, and percentage of whole grains and broken grains, in selections in early generations. The used families show satisfactory results, being superior to the control cultivars. For most characters, the estimates of broad-sense heritability are considered intermediate, together with the other parameters, showing the possibility of genetic selection for grain quality attributes. The response to selection with a pressure of 10% is very promising for rice grain quality attributes.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a adaptabilidade e a estabilidade multicaráter de genótipos de trigo (Triticum aestivum) de acordo com índice fenotípico de vigor de sementes (IFV). Trinta genótipos de trigo foram cultivados em sete ambientes, no Estado do Rio Grande do Sul, durante uma safra. Em cada ambiente, utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso, com três repetições. O IFV foi elaborado a partir das seguintes características: primeira contagem da germinação, percentagem de germinação, envelhecimento acelerado e condutividade elétrica. O índice fenotípico avaliado possibilita definir macroambientes para a produção de sementes de trigo com alto potencial fisiológico e compreender as implicações da interação genótipo x ambiente. O índice fenotípico de vigor de sementes é efetivo para classificar os genótipos ao se considerar a seleção de múltiplas características relacionadas ao vigor de sementes de trigo produzidas na região Sul do Brasil.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the adaptability and multi-trait stability of wheat (Triticum aestivum) genotypes according to the phenotypic index of seed vigor (PIV). Thirty wheat genotypes were grown in seven environments in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, during one crop season. In each environment, a randomized complete block design with three replicates was used. The PIV was elaborated from the following traits: first germination count, germination percentage, accelerated aging, and electrical conductivity. The evaluated phenotypic index makes it possible to define macroenvironments for the production of wheat seeds with high physiological potential and to understand the implications of the genotype x environment interaction. The phenotypic index of seed vigor is effective to rank genotypes considering multi-trait selection related to the vigor of wheat seeds produced in Southern Brazil.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a consistência dos métodos de Annicchiarico, Lin & Binns, Wricke e de análise fatorial na identificação de clones de eucalipto com estabilidade, adaptabilidade e alto potencial produtivo. Foram utilizados 84 clones, com três anos de idade, provenientes do programa de melhoramento genético da empresa CMPC Celulose Riograndense. Três experimentos de campo foram realizados em delineamento de blocos ao acaso, em arranjo fatorial 84x3, com 20 repetições de uma planta por parcela. Os clones foram avaliados quanto a diâmetro à altura do peito, altura da planta e volume de madeira. Os métodos de Annicchiarico e Lin & Binns são altamente correlacionados entre si, e seu uso em conjunto com o método de Wricke é uma estratégia apropriada para avaliação de clones de eucalipto. A análise fatorial identificou clones amplamente adaptáveis, e alguns deles foram os mesmos identificados pelos métodos de Annicchiarico e Lin & Binns. O uso da classificação média dos clones, juntamente com a análise fatorial, é eficiente para identificar os mais adaptados, estáveis e produtivos, entre um elevado número de genótipos.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the consistency of the methods of Annicchiarico, Lin & Binns, Wricke, and factor analysis in identifying eucalyptus clones with stability, adaptability, and high productive potential. Eight-four clones, with three years of age, from the genetic breeding program of the company CMPC Celulose Riograndense were used. Three field experiments were carried out in a randomized complete block design, in an 84x3 factorial arragement, with 20 replicates of one plant per plot. The clones were evaluated as to diameter at breast height, plant height, and volume of wood. The methods of Annicchiarico and Lin & Binns are highly correlated with each other, and their use together with the method of Wricke is a sound strategy for the evaluation of eucalyptus clones. The factor analysis identified broadly adaptable clones, and some of them were the same ones identified by the methods of Annicchiarico and Lin & Binns. The use of the mean classification of the clones, along with the factor analysis, is efficient to identify the most adapted, stable, and productive ones among a high number of genotypes.