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Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.1997.tde-20210104-185655
Document
Auteur
Nom complet
Mauricio Alves Moreira
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Piracicaba, 1997
Directeur
Titre en portugais
Déficit hídrico na cultura do trigo e o impacto na resposta espectral e em parâmetros agronômicos
Mots-clés en portugais
CARACTERÍSTICAS AGRONÔMICAS
COMPORTAMENTO ESPECTRAL
DEFICIT HÍDRICO
TRIGO
Resumé en portugais
Diversos trabalhos de pesquisa, em sua maioria, realizados em casa de vegetação em regiões de clima temperado, revelam que o rendimento da cultura do trigo (Triticum aestivum, L.) é afetado pelo estresse hídrico, especialmente, nos estádios de floração e enchimento de grãos. Alguns trabalhos com trigo têm demonstrado que a técnica de sensoriamento remoto apresenta potencial para estimar a queda de produção decorrente do estresse hídrico, através de medidas radiométricas na faixa termal do espectro eletromagnético. Entretanto, há uma carência de estudos realizados ao nível de campo, em condições de clima subtropical, que relacionam o uso das técnicas de sensoriamento remoto, nas faixas visível e infravermelho próximo, com os efeitos do estresse hídrico na produção de grãos. A presente pesquisa teve por objetivo submeter a cultura do trigo ao estresse hídrico em diferentes fases do ciclo de crescimento e desenvolvimento e analisar o seu efeito no comportamento espectral, na eficiência do uso da radiação para produção de fitomassa e grãos e outros componentes de produção. Foi instalado um experimento de campo, durante a safra de inverno de 1995 na área experimental de irrigação do Departamento de Engenharia Rural na Fazenda Areão, da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” (ESALQ/USP), em Piracicaba, SP. O experimento foi em blocos ao acaso e consistiu de cinco tratamentos com três repetições cada: a) testemunha, com suplementação de água durante todo o ciclo da cultura a fim de manter a evapotranspiração real (ETr) igual a evapotranspiração máxima (ETm); b) estresse hídrico durante o perfilhamento, com suspensão da água por 29 dias; c) estresse hídrico durante o espigamento, com suspensão da água por 31 dias; d) estresse hídrico durante o enchimento de grãos, com suspensão da água por 17 dias e; e) estresse hídrico durante a maturação, com suspensão da água por 17 dias. Utilizou-se como modelo o cultivar IAC-287 ‘YACO’, de ciclo precoce com duração de 115 a 120 dias. O trigo foi semeado em 1º de junho de 1995 com um espaçamento entre linhas de 0,17 m e uma densidade de 70 a 80 sementes por metro linear. Medidas radiométricas nas faixas visível e infravermelho próximo foram obtidas quase que diariamente com a finalidade de se obter os valores do fator de reflectância (FR) nas bandas TM3 e TM4 e o índice vegetativo diferença normalizada (NDVI). Os valores de NDVI foram utilizados para estimar a radiação fotossinteticamente ativa absorvida acumulada (AAPAR) para permitir o cálculo da eficiência do uso da radiação da cultura para grãos (ε g) e fitomassa (ε f). De acordo com os resultados obtidos nesta pesquisa foi constatado que o estresse hídrico afetou o comportamento espectral do trigo nas bandas TM3 e TM4, de forma significativa, porém variou em função do estádio de desenvolvimento da cultura. O estresse hídrico, quando aplicado durante a fase inicial de crescimento da cultura (perfilhamento) e durante a fase de enchimento de grãos, reduziu a eficiência do uso da radiação para a produção de fitomassa em 22,8 e 15,4%, respectivamente, em relação à testemunha. O efeito do estresse hídrico quando aplicado durante o perfllhamento, espigamento e enchimento de grãos, reduziu a eficiência do uso da radiação para produção de grãos em 21,1; 22,2 e 22,2 %, respectivamente, em relação à testemunha. O índice de colheita (IC) foi reduzido em 19% pelo estresse hídrico durante o estádio de enchimento de grãos, em relação à testemunha. Em menor intensidade o IC foi reduzido quando o estresse hídrico foi aplicado nas fases de espigamento (7,5%, p < 0,05) e de maturação (7,9%, p < 0,05). Observa-se que na fase de perfilhamento o estresse hídrico provocou uma redução na eficiência do uso da radiação (ε F) e (ε G), porém o valor do IC foi semelhante ao da testemunha. Isto indica que quando o estresse hídrico ocorre na fase inicial de desenvolvimento, a cultura não foi capaz de recuperar a fitomassa nos estádios posteriores. Além da produção de fitomassa e de grãos outros parâmetros agronômicos de produção afetados pelo estresse hídrico foram: altura de planta, número de espiga por metro quadrado, número de sementes por espiga, peso de 1000 grãos, produção de proteína, largura e espessura do grão.
Titre en anglais
Drought stress in wheat crop and the impact on spectral response and agronomics parameters
Mots-clés en anglais

Resumé en anglais
Several studies performed in greenhouses located in regions with temperate climate, have revealed that grain yield in wheat (Triticum aestivum, L.) crop is affected by drought stress, especially, during flowering and grain fill growth stages. Some studies with wheat have demonstrated that the remote sensing technique presents a potential to estimate the production decrease in response to drought stress, using radiometric measurements in the thermal region of the electromagnetic spectrum. However, there is a lack of studies conducted at field level, in subtropical climate, that establish a relationship between the use of remote sensing techniques, in the visible and near infrared bands, with the effects of drought stress on grain yield production. The present research had the objective to grow wheat crop under drought stress, at different growth stages, and analyze its effect on spectral behavior, photochemical efficiency, grain yield and phytomass production, and others crop yield components. An experiment was installed at the experimental irrigation field in the Areão farm from the Department of Rural Engineering, College of Agriculture (ESALQ/USP) at Piracicaba, São Paulo State, during the winter season of 1995. The experiment was a randomized complete block design with three replicates for each of five treatments that consisted of: a) control treatment supplied with water during the whole crop season in order to maintain the actual evapotranspiration (ETr) equal to the maximum evapotranspiration (ETm); b) water stress imposed during initial growth and tillering over a period of 29 days; c) water stress imposed during booting stage over a period of 31 days; d) water stress imposed during grain fill stage over a period of 17 days and e) water stress imposed during ripening over a period of 17 days. A wheat cultivar, with a short growing cycle of 115 to 120 days, named IAC-287 ‘YACO’, was used as model. It was sown on 01 June 1995 in rows spaced 0.17 m apart with as seed rate of 70 to 80 seeds per meter of row. Radiometric measurements, in the visible and near infrared, were acquired on a daily basis as weather permitted, in order to obtain the reflectance factor (FR) values for the TM3 band, the TM4 band and the normalized difference vegetation index (NDVI). The NDVI values were used to estimate the accumulated absorbed photosynthetically active radiation (AAPAR) in order to calculate the radiation use efficiency for grain yield (ε G) and phytomass (ε F). The harvest index (IC) was obtained by the ratio between grain yield and total above ground phytomass. The study allowed to observe that the FR values for TM3 and TM4 bands presented variable results, as a function of the crop growing stage in which the water stress was applied, without the presence of a well defined pattern. Radiation use efficiency for phytomass was reduced when water stress was applied during initisl growth and during grain fill stage (tillering) by 22.8 and 15.4% of control, respectively. The harvest index was reduced by 19% of control in response to water stress during booting stage (7.5% of control, p < 0.05) and ripening stage (7.9% of control, p < 0.05). I was noted that wheat plants grown under water stress during tillering or initial growth stage had reduced radiation use efficiency; however, the harvest index value was similar to the control treatment. This indicates that plants subjected to water stress, at initial growth, were not able to recover, later during the season, from their initial phytomass loss. Beside phytomass and grain yield production, other agronomics parameters afected by the water stress were: plant height, number of spikes m-2, number of seeds spikes-1, weigth of 1000 grains, protein production and grain width and thickness.
 
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Date de Publication
2021-01-07
 
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