As plantas de milho de baixa estatura têm maior capacidade de resistir a ventos fortes e podem aumentar a acessibilidade para aplicações durante todo o ciclo, sem a necessidade de grande espaço livre ou equipamento aéreo. Conheça as pesquisas realizadas pela Corteva Agriscience em busca da melhor genética e manejo de milho de baixa estatura.
O milho de baixa estatura, também conhecido como milho “curto”, é um conceito que tem recebido cada vez mais atenção nos últimos anos.
A redução da altura das plantas tem sido uma inovação importante em outras culturas, como o trigo e o arroz, mas até agora não foi implementada com sucesso no milho, apesar das inúmeras tentativas nas últimas décadas. Hoje, a necessidade de continuar a impulsionar maiores rendimentos no milho, bem como aumentar a resiliência contra condições climáticas severas, trouxe um foco renovado no conceito de milho de baixa estatura.
Figura 1. Trabalho de pesquisa com milho de baixa estatura na Corteva Agriscience.
Melhorar o rendimento e a estabilidade das culturas de cereais através da redução da altura das plantas desempenha um papel importante na produção global de alimentos e na segurança alimentar ao longo dos últimos 70 anos. A criação de culturas de baixa estatura ganhou força no início da década de 1950 com a introdução de variedades de trigo semi-anãs desenvolvidas por Norman Borlaug após cruzar uma variedade anã japonesa, ‘Norin 10’, com várias variedades mexicanas. O benefício das variedades de trigo semi-anão resultantes foi a redução do acamamento na colheita, especialmente sob aplicações de maior nitrogênio e irrigação. Outro benefício foi que mais energia e nutrientes foram acumulados nos grãos, levando a um aumento do índice de colheita (relação entre a massa do grão e a biomassa total acima do solo).
Isto gerou maiores rendimentos e tornou o México autossuficiente na produção de trigo logo após o desenvolvimento, que, por sua vez, levou à Revolução Verde, com as variedades de trigo baixa estatura chegando à Índia e ao Paquistão. Esta abordagem de melhoramento com genes anões também se utiliza no arroz e no sorgo.
No milho, foram identificadas mais de 25 mutações genéticas únicas que afetam a estrutura da planta. Estas mutações enquadram-se geralmente em duas categorias de efeitos – influência nos níveis hormonais ou influência na resposta hormonal. Para as mutações genéticas que influenciam os níveis hormonais, os ácidos giberélicos são o foco principal. Eles promovem o alongamento do caule e dos entrenós, juntamente com muitas outras características físicas. Variedades de plantas com genes identificados que são deficientes em ácidos giberélicos ou insensíveis a ácidos giberélicos tendem a ter estatura mais baixa do que cultivares de tipo selvagem. Esses genes podem ser alterados por processos biotecnológicos ou criados em genética melhorada para gerar variedades de baixa estatura.
A utilidade potencial do milho de baixa estatura foi avaliada pela Pioneer no passado. Os esforços para desenvolver o milho de baixa estatura ocorreram no final da década de 1940 (Figura 2). Um artigo publicado no boletim informativo Pioneer Kernels de julho de 1960 resumiu as descobertas da pesquisa contemporânea sobre híbridos de milho curto. O artigo afirmava que, com base em experimentos conduzidos no ano anterior, os híbridos de baixa estatura ofereciam melhor resistência ao acamamento, mas não competiam em rendimento com os híbridos de estatura padrão então atuais, e que condições de crescimento desfavoráveis poderiam fazer com que os híbridos curtos colocassem espigas muito baixas para colheita mecânica. No entanto, o artigo esperava que certas características dos híbridos de baixa estatura pudessem ser cultivadas em variedades mais altas para reduzir a altura das plantas sem perder rendimento ou criar problemas de posicionamento das espigas.
Figura 2. Pesquisadores avaliando ensaio de milho Pioneer de baixa estatura no final da década de 1940.
Um dos fatores que levaram ao interesse renovado no milho de baixa estatura foi o vendaval de agosto de 2020 que atingiu o Cinturão Central do Milho no meio-oeste dos EUA, derrubando milhões de hectares de milho que, em muitos casos, não pôde ser colhido e teve que ser destruído mediante trituração e incorporação do solo (Figura 3).
Figura 3. Lavoura de milho destruído pelos fortes ventos fortes em agosto de 2020 perto de Adel, Iowa. Foto: Lisa Schmitz - Serviço Meteorológico Nacional (Escritório de Des Moines).
A região central dos EUA experimentou um aumento na frequência e intensidade de ventos nos últimos 40 anos devido ao aumento das temperaturas (Prein, 2023). À medida que esta tendência continua a intensificar-se nos próximos anos, também aumentará o risco de perda de rendimento do milho devido ao acamamento induzido pelo vento. Tornar as plantas de milho mais capazes de resistir a ventos fortes será um componente importante da construção de sistemas agrícolas mais estáveis e resilientes.
Mesmo antes desse evento, os cientistas da Corteva Agriscience e das suas empresas parceiras já vinham desenvolvendo e testando milho de baixa estatura por meio de vários programas de biotecnologia e melhoramento. Ao longo dos últimos 20 anos, os cientistas avaliaram múltiplos genes e abordagens para incorporar a baixa estatura na genética de milho comercial. Alguns genes e abordagens não tiveram sucesso; assim como as tentativas anteriores, eles conseguiram atingir uma baixa estatura no milho, mas não sem comprometer o rendimento e/ou a capacidade de colheita. A abordagem atualmente testada parece oferecer a melhor combinação de potencial de rendimento, resistência ao acamamento e capacidade de colheita.
O milho de baixa estatura que foi desenvolvido e atualmente está sendo avaliado por pesquisadores da Corteva Agriscience varia de 1,50 m a 1,90 m de altura, com uma altura de espiga de 0,60 m a 0,90 m.
A redução na estatura da planta é alcançada reduzindo uniformemente o comprimento dos internódios das folhas ao longo de toda a altura da planta (Figura 4).
As plantas de baixa estatura têm o mesmo número de folhas que o milho de estatura padrão com maturidade relativa semelhante; no entanto, as folhas são normalmente mais curtas e mais largas. O índice de área foliar (a quantidade total de área foliar por unidade de área) é muito semelhante entre o milho de baixa estatura e padrão, fundamental para maximizar a captura de luz e o potencial de rendimento.
Os colmos geralmente são 10-25% maiores em diâmetro no milho de baixa estatura em comparação com o milho padrão. O milho de baixa estatura também pode ser mais prolífico (múltiplas espigas por planta) e produzir mais perfilhos. A redução no comprimento do colmo gera menos biomassa acima do solo, o que pode oferecer uma vantagem em áreas onde a gestão de resíduos é um desafio.
Figura 4. Milho de baixa estatura próximo a um híbrido comercial nas parcelas de demonstração de campo da Corteva Agriscience em Johnston, IA, julho de 2023
Além da menor probabilidade de acamar durante ventos fortes (Figura 5), devido ao seu perfil mais curto e caules mais grossos, o milho de baixa estatura oferece a facilidade de realizar aplicações tardias de defensivos e fertilizantes com equipamentos convencionais, não necessariamente com máquinas de grande porte. A maioria das máquinas aplicadoras modernas pode acessar o milho de baixa estatura para fazer aplicações de campo durante ou após o florescimento.
Figura 5. Bloco de milho de baixa estatura cercado por milho comercial severamente acamado na estação de pesquisa Corteva Agrisciences (Iowa), após vento forte em agosto de 2021. Foto: Deborah Montezano
O milho de baixa estatura traz consigo um conjunto de questões frequentemente levantadas pelos agricultores, especialmente no manejo e nas operações de cultivo. As mudanças na arquitetura do milho e na alocação de biomassa ao longo dos anos ocorreram gradualmente ao longo de décadas de melhoramento genético do milho. O milho de baixa estatura representa uma mudança abrupta em múltiplas características da planta. As folhas são mais curtas e largas e a distância vertical entre elas, bem como a profundidade geral da parte aérea, é reduzida. Mudanças na arquitetura da planta de milho vão exigir mudanças na forma como essas plantas são manejadas.
A primeira questão que frequentemente surge é se o milho de baixa estatura exigirá um menor espaçamento entre linhas, a fim de obter interceptação de luz suficiente para maximizar o rendimento. Para isso, a parte aérea da cultura precisa capturar 95% ou mais da radiação fotossinteticamente ativa durante o período crítico, imediatamente antes e depois do florescimento. Vários estudos nos Estados Unidos mostraram que o milho plantado com 75 cm entre linhas geralmente consegue fazer isso. Ainda assim, estudos estão em andamento para determinar se espaçamentos mais estreitos beneficiariam o rendimento do milho de baixa estatura.
A densidade de semeadura do milho de baixa estatura também está sendo avaliada, e estudos preliminares da Corteva Agriscience sugerem que as densidades de semeadura não precisam ser muito diferentes das atuais. No entanto, são necessárias mais investigações, e isto está em curso. A capacidade de colheita do milho de baixa estatura também é afetada. Como a planta é mais curta, a altura da espiga também é baixa. Especialmente nos anos de seca, quando o crescimento do milho fica comprometido, pode haver dificuldade na colheita das plantas. A seleção de híbridos que colocam espigas a pelo menos 60 centímetros acima do solo é importante para permitir que a plataforma de colheita capture o caule e puxe a espiga para dentro da máquina.
Em resumo, o milho de baixa estatura é uma nova geração de genética que aborda questões específicas relacionadas ao acamamento pelo vento e operações de cultivo. Atualmente, a pesquisa e o desenvolvimento na Corteva Agriscience estão sendo realizados para trazer a melhor genética aos campos dos agricultores e a orientação de manejo para o maior benefício do milho de baixa estatura.
Referências:
Ferrero-Serrano, A., C. Cantos, and S.M. Assmann. 2019. The role of dwarfing traits in historical and modern agriculture with a focus on rice. Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 11:a034645.
Hedden, P. 2003. The genes of the Green Revolution. Trends in Genetics. 19:5-9.
Prein, A.F. 2023. Thunderstorm straight line winds intensify with climate change. Nature Climate Change. Nov 2:1-7.
Autores:
Robert Gunzenhauser, Cientista da Corteva Agriscience. Traduzido e adaptado por Paulo Roberto da Silva (Gerente de Pesquisa Agronômica) e Rafael Tadeu De Assis (Agrônomo de Campo Proteção de Cultivos).
Apenas para uso informativo. Entre em contato com o profissional de vendas da Corteva Agriscience para obter informações e sugestões específicas para sua operação. O desempenho das culturas é variável e depende de muitos fatores, como umidade e estresse por calor, tipo de solo, práticas de manejo e estresse ambiental, bem como pressão de pragas e doenças.
CLIQUE AQUI e faça download do artigo.
