Ear and Kernel Formation in Maize Hybrids Representing Three Decades of Grain Yield Improvement in Ontario

Abstract

Increased prolificacy and reduced barrenness have been identified as physiological traits in maize (Zea mays L.) hybrids that are tolerant of environmental stresses induced by high plant density. The objective of this study was to investigate ear and kernel formation under a range of plant densities in old and new hybrids. Experiments were carried out during 1987 and 1988 at two locations in Ontario with nine maize hybrids representing three decades of yield improvement in Ontario, grown at 2, 4, 8, 10, and 13 plants m−2. Dry matter was measured at 1 wk presiiking, 3 wk postsilking, and at physiological maturity and plant growth rates calculated for both periods. Grain yield, kernel weight, and kernel number were determined at physiological maturity. Kernels per plant and plant growth rate for the period from 1 wk presilking to 3 wk postsilking could be fitted to a discontinuous function of multiple rectangular hyperbolae; a single rectangular hyperbola was associated with the kernel number on each grain‐bearing ear. The first rectangular hyperbola for each hybrid had a positive x‐axis intercept, which was interpreted as the threshold plant growth rate for ear formation. The analysis showed that grain yield improvement of Ontario maize hybrids was associated with an increase in kernel number per plant and higher plant growth rates from 1 wk presilking to 3 wk postsiiking. The increase in kernels per plant was associated with an increase in ears per plant. The increased prolificacy of recent hybrids appeared to be the combined result of higher rates of plant dry matter accumulation during silking and a greater inherent tendency to exhibit prolificacy. The lower barrenness of recent hybrids at high plant densities was associated with higher plant growth rates, but was not the result of a lower threshold plant growth rate for ear formation.

Crescimento e desenvolvimento de milho: acúmulo de massa seca do grão

“…No entanto, em condições de ambiente com temperatura do ar menor que 19 o C e com menor radiação solar incidente, os grãos adquirem menor peso final, pela menor taxa fotossintética corrente e menor partição de assimilados para os grãos (Maddonni et al, 1998). Ao contrário, altas temperaturas durante e/ou antes do estabelecimento da capacidade dos drenos, resulta em redução na acumulação de massa seca, e determina, basicamente, menor número de grãos, para promover um ajuste no balanço entre suprimento e demanda de fotoassimilados que ocorrerá durante o período do crescimento dos grãos (Tollenaar et al, 1994). Tal situação pode ter ocorrido no presente estudo, com relação principalmente aos plantios efetuados em épocas mais tardias, em que as altas temperaturas, observadas antes e durante o espigamento, possivelmente provocaram redução na eficiência de transformação da radiação interceptada em biomassa.…”

“…Essa condição reduz o número de grãos, tornando-os mais pesados e caracteriza uma menor limitação da fonte produtora de assimilados, uma vez que a biomassa acumulada em pré-espigamento e a fotossíntese corrente parecem capazes de suportar as altas taxas de crescimento dos grãos. Vários autores têm demonstrado que as épocas de plantio não afetam o número potencial de grãos, e que a disponibilidade de assimilados para a espiga no período de pegamento dos grãos, a taxa de crescimento da cultura ao redor do florescimento, o abortamento de grãos e as densidades de plantas são os fatores determinantes do nú-mero final de grãos (Prior & Russell, 1975;Tollenaar, 1977;Andrade et al, 1992Andrade et al, , 1993aAndrade et al, , 1993bTollenaar et al, 1992;Cirilo & Andrade, 1994b;Otegui & Melón, 1997). Assim, quando o número final de grãos é menor do que o número potencial, os grãos restantes adquirem maior capacidade de mobilizar assimilados, tornando-se mais pesados.…”

Efeito da radiação solar e temperatura na definição do número de grãos em milho

“…A taxa de crescimento da planta e a partição de massa seca entre órgãos vegetativos e reprodutivos, no período imediatamente antes e após o pendoamento, são fatores que definem o número de drenos reprodutivos que são estabelecidos pela planta (Tollenaar et al, 1992;Andrade et al, 1999). Assim, a eficiência de uso da radiação interceptada, as condições de temperatura e o status fisiológico da cultura nesse período determinarão as taxas de crescimento dela, o número potencial de grãos, e, conseqüentemente, o potencial produtivo da planta (Andrade et al, 1993a(Andrade et al, , 1993bOtegui & Bonhomme, 1998).…”

Déficit Hídrico E Os Processos Morfológico E Fisiológico Das Plantas

“…De acordo com Kiniry & Ritchie (1985) o estádio em que o número de grãos por espiga é mais sensível ao déficit hídrico compreende o período entre duas semanas antes e duas a três semanas após a antese; já Tollenaar et al (1992) encontraram que o período mais crítico para a formação de grãos do milho é justamente o momento do florescimento. As investigações de Ney et al (1994) demonstraram que o déficit hídrico causou significativo efeito na redução do número de grãos, quando ocorreu junto ou após, o florescimento e que sua massa final era função da taxa de desenvolvimento da planta e da duração do período de enchimento dos grãos.…”