Index selection of tropical maize genotypes for nitrogen use efficiency

Abstract

Nitrogen (N) limitation in maize crops is related to the fact that the efficiency of nitrogen fertilization in maize does not exceed 50%, primarily due to volatilization, denitrification and soil leaching. Therefore, the development of new nitrogen use efficient (NUE) cultivars is necessary. The aim of the present study was to develop indices for the accurate selection of NUE maize genotypes for use in conditions of both high and low N availability. The experiment was conducted in a greenhouse (20º45'14"S; 42º52'53"W) at the Federal University of Viçosa during October 2010. A total of 39 experimental hybrid combinations and 14 maize lines differing in NUE were evaluated under two N availability conditions. We determined the relative importance of the studied characters using principal component analysis, factor analysis and by developing efficient selection indices. We conclude that indirect and early selection of tropical maize genotypes can be performed using the indices I HN = 0.022 SDM + 0.35 RSDM + 0.35 RL A + 0.35 NUE for high N availability environments and I LN = -0.06 RSDM + 0.35 RSA A + 0.35 RL A + 0.39 SDM for low N availability environments.As limitações do N no cultivo do milho relacionam-se ao fato de a eficiência da adubação nitrogenada no milho não ultrapassar os 50%, principalmente devido aos processos de perda por volatilização, desnitrificação ou lixiviação no solo. Nesse contexto, torna-se importante o desenvolvimento de cultivares eficientes no uso de N (EUN). Assim, o objetivo foi elaborar índices que permitissem a seleção acurada de genótipos de milho eficientes no uso de nitrogênio para as condições de alta e baixa disponibilidade desse nutriente. O experimento foi conduzido em casa de vegetação na Universidade Federal de Viçosa (20º45'14''S; 42º52'53''W) durante o mês de outubro de 2010. Foram avaliadas 39 combinações híbridas experimentais e 14 linhagens de milho divergentes para a eficiência no uso de N em duas condições de disponibilidade desse nutriente. Foram realizadas a análise de importância relativa dos caracteres estudados, estimada por meio do método dos componentes principais, a análise de fatores e a confecção dos índices de seleção. A seleção indireta e precoce para genótipos de milho tropical pode ser realizada por meio dos índices I AN = 0,022 MPS + 0,35 PASR + 0,35 CR AXI + 0,35 EUN, para ambientes de alta disponibilidade de nitrogênio, e I BN = -0,06 PSAR + 0,35 AS AXI + 0,35 CR AXI + 0,39 MPS, para condições de baixa disponibilidade de nitrogênio.