30/11/2020

Como diagnosticar anomalias na formação de espigas

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Espigas de milho com má formação Photo Credit : 

Introdução

Estresses ambientais durante o desenvolvimento do milho podem causar inúmeros efeitos no desenvolvimento da cultura, principalmente no desenvolvimento e na formação da espiga, podendo acarretar efeitos negativos no número e peso de grãos e, consequentemente, diminuir a produtividade da lavoura de milho. Os quatros estádios críticos da cultura que afetarão a formação da espiga são: 

1. Quando a planta de milho está definindo o máximo do número de fileiras de grãos, (aproximadamente V7); 

2. Quando a planta de milho está definindo o maior número de óvulos por fileira (logo antes do florescimento); 

3. Quando o máximo número de óvulos são polinizados para desenvolver os embriões (polinização); 

4. Quando a espiga está preparando o máximo tamanho de grãos durante o enchimento de grãos (aproximadamente R3 a R5). 

Neste artigo serão apresentados os estádios fenológicos em que o milho é mais suscetível à má formação de espigas e como diagnosticar esses problemas. 

Estádios fenológicos

Entre os estádios fenológicos V5 a V8, a planta de milho determinará o número máximo de fileiras de grãos na espiga. Até essa fase, a ocorrência de estresse, seja ele ambiental ou provocado pelo manejo, poderá afetar a formação da espiga resultando em espigas menores que o padrão determinado pelo híbrido em questão. 

Quando relacionado ao fator ambiental, vários são os motivos, mas podemos destacar porém a seca e o solo compactado como os principais fatores. Quando relacionado ao manejo, uma aplicação tardiamente de herbicidas, especialmente do grupo químico das sulfonilureias, poderá gerar má formação caracterizando o sintoma de pinçamento no número de carreiras ao longo da espiga (imagem 01).

Imagem 01. Espiga com sintoma de má formação (pinçamento) causado pela aplicação irregular dos herbicidas sulfonilureia. Foto: Fernando Zanatta.

Pré-polinização

Com o desenvolvimento da cultura, na fase de pré-polinização, o híbrido de milho está definindo quantos óvulos serão fecundados em uma mesma fileira de grãos. 

Se os recursos estiverem limitados, alguns óvulos serão sacrificados (dependendo do tamanho, tipo e duração do estresse ambiental) para permitir que a planta suporte adequadamente o restante deles. Se o estresse for muito grande, restarão apenas os óvulos próximos à base, pois são menos suscetíveis ao estresse em função de estarem mais desenvolvidos e perto da fonte de nutrientes. 

Uma resposta fisiológica que produz espigas muito pequenas – às vezes chamadas de “latinha de cerveja” – pode aparecer pela combinação de fatores de estresse ambiental, possivelmente provocados por frio ou seca durante os estádios críticos da formação de óvulos e genética (imagem 02).

Imagem 02. Espigas muito curtas (latinha de cerveja). 

Espigas presas

Também é comum encontrar espigas presas, muitas vezes associadas à aplicação de fungicidas ou inseticidas com alguns adjuvantes precedentes à polinização (imagem 03). 

Imagem 03. Espiga presa pela aplicação de adjuvante no estádio V14. 

Os sintomas de espigas presas são diferentes de “silkballing”. O “silkballing” (imagem 04) ocorre quando o estigma perde a orientação durante o processo de polinização e inicia o crescimento em diferentes partes dentro da palha. 

Não existe certeza sobre as causas do “silkballing”, porém, o evento pode ocorrer por uma combinação de fatores, como genética e estresse por frio ou seca durante o crescimento. A chave para distinguir entre espigas latinhas de cerveja e “silkballing” é determinada pela presença do estigma na palha. O estresse ambiental que produz “silkballing” também pode produzir espigas longas com grãos apenas na sua base. A diferença é que o “silkballing” contém uma massa de estigmas não polinizados na palha.

Imagem 04. “silkballing” (topo) resultando em espigas apenas com grãos na base. 

Polinização

Avançado para o estádio da polinização própriamente dita, o sucesso na fertilização dos óvulos maduros requer que o pólen encontre o estigma receptivo. Insetos-praga - tais como o adulto da vaquinha (Diabrotica speciosa) – podem comer a ponta dos estigmas, resultando em uma polinização pobre e com poucos grãos. 

Para um processo perfeito de polinização, duas etapas devem básicas devem ocorrer:

1. O pólen viável deve encontrar os estigmas receptivos; 

2. Os estigmas devem suportar a formação dos tubos de pólen para permitir que o gameta masculino encontre o gameta feminino dentro do óvulo.

Um mínimo de 100 grãos de pólen por cm² por dia é necessário para o sucesso da polinização de um campo de milho. O pólen pode perder a viabilidade em poucos minutos se a temperatura estiver próxima de 40°C e houver déficit de água. Grãos de pólen contêm cerca de 80% de água nas primeiras liberações e morrem quando o nível cai para 40%. 

Muitas plantas podem polinizar sob estas condições, se a umidade do solo estiver adequada e a planta de milho transpirar água rapidamente para suprir a necessidade do pólen. O pólen se mantém viável tempo suficiente para liberar e completar o processo de fertilização. 

Entretanto, se o suprimento de água for inadequado, o pólen irá morrer prematuramente e não completará o processo de fertilização. Na imagem 05 pode-se visualizar o resultado de um experimento que demonstrou o que acontece quando se submete híbridos a diferentes períodos de polinização. 

Imagem 05. Exposição a diferentes números de dias de polinização.

Um outro fator, causando inúmeras perdas por falha de polinização é a assincronia que ocorre entre a emissão do pendão e do estilo-estigma da planta. Em período de estiagem, é comum ter um atraso na liberação do pendão pela planta enquanto a formação da espiga pode continuar normalmente. 

Quando temos a liberação do pólen viável pelo pendão, seu receptor na espiga (estilo- estigma) pode não estar mais apto, gerando assim uma falha total ou parcial da formação de grãos. Na imagem 06, podemos visualizar um ensaio em ambiente controlado onde é possivel notar a influência do atraso da fecundação do polém poderá gerar perdas significativas.

Imagem 06. Ensaio de assincronia de polinização.

Fertilização

Uma boa fertilização dos grãos atravessa duas fases em aproximadamente oito semanas, passando entre a polinização e a maturação fisiológica. Cerca de três semanas após a polinização, o embrião celular estará rapidamente diferenciado e dividido para produzir os tecidos necessários para a planta embrionária conter os grãos. 

O restante das semanas de enchimento de grãos são dedicadas, primariamente, ao amido e deposição de tecidos de armazenamento para suportar um novo crescimento da planta. 

Todos os grãos fixados no sabugo (imagem 07) competem por comida e água disponíveis e apenas aqueles grãos que recebem ampla umidade e nutrientes vivem. Normalmente, os grãos perto da base da espiga se desenvolvem um pouco antes e aproveitam melhor as fontes de nutrientes do que os grãos localizados no topo. 

Imagem 07. Grãos fixados no sabugo.

Quando o estresse está presente, a espiga irá oferecer o sacrifício dos grãos do todo em favor dos grãos da base. Dependendo da severidade do estresse, os grãos do topo irão continuar morrendo até o ponto em que a planta de milho tenha habilidade para suprir adequadamente os níveis de água e nutrientes para suportar o crescimento dos grãos remanescentes (imagem 08). 

A formação de grãos ou a falta dela é um indicador do tempo que ocorreu o estresse. Se uma porção do sabugo está estéril, com falta de evidências de formação de grãos viáveis, o estresse ocorreu antes da polinização. Se uma porção do sabugo mostra pequenos grãos ou grãos mortos, o estresse ocorreu durante o processo de enchimento de grãos. Se os grãos do topo não abortaram, mas o peso desses está diminuído, o estresse ocorreu durante a fase final do enchimento de grãos.

Imagem 08. Estresse durante o enchimento de grãos, muitas vezes resulta em morte dos grãos do topo da espiga ou até mesmo em mortes aleatórias dos grãos.

Conclusões

O tamanho, localização, e quantidade de grãos de milho na espiga servem para indicar quando a espiga foi submetida ao estresse ambiental e qual foi a severidade desse estresse. 

O conhecimento do desenvolvimento da espiga ajuda a determinar quando o estresse ocorreu. Isto também provém um ponto de conversas para desenvolver práticas de manejo para mitigar estes estresses no futuro.

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Referências

Abendroth, L., R.W. Elmore, M.J. Boyer, and S.K. Marlay. 2011. Corn growth and development. PMR 1009. Iowa State Univ. Extension. 

Abendroth, L., R.W. Elmore, M.J. Boyer, and S.K. Marlay. 2011. Corn growth and development. PMR 1009. Iowa State Univ. Extension. Rice, M.E. 2015. Corn rootworm silk feeding. Crop Focus. Pioneer®, Johnston, IA. https://www.pioneer.com/home/site/us/agronomy/crop-management/corn-insect-disease/corn-rootworm silk-feeding/ 

Strachan, S. D. 2016. Relating silk emergence at pollination to kernel set at harvest. Crop Insights Vol. 26, No. 9. Pioneer®, Johnston, IA. 

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