Whole‐Plant Physiological and Yield Responses of Maize to Plant Density

Abstract

Modern compared with older maize (Zea mays L.) hybrids tolerate more plant density stress, but more information is required on how modern hybrids interact with plant density. Field experiments were established in 1991 (warm‐dry) and 1992 (cool‐wet) to evaluate whole‐plant physiological, dry matter (DM), and grain yield responses of four commercial hybrids at low (4.5 plants m−2), medium (6.75), and high (9.0) plant densities. As plant density increased, leaf CO2 exchange rates (CER) declined 10 to 20% under mild and 20 to 30% under warm dry conditions. Compared with the high plant density, the low plant density had a 40% lower leaf area index from midvegetative to early grain filling, which offset higher photosynthetic efficiency, resulting in lower crop growth rates during vegetative development and 25% less DM accumulation at silking. When averaged across hybrids, the low plant density averaged 15% lower DM and grain yields than the high plant density. Hybrid ✕ plant density interactions were observed for DM and grain yields. The more prolific hybrid showed mostly linear DM and grain yield responses to plant density, whereas a single‐eared hybrid showed quadratic responses in both years. Another single‐eared hybrid, which did not respond to density, had low leaf CER at all densities, a reduction in kernels per plant at the medium density, and increased barrenness at the high plant density in 1991. Apparently, modern hybrids interact with plant density, regardless of growing conditions, and some modern hybrids do not tolerate density stress in dry years.

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

“…Tal efeito é resultante da maior ou menor taxa de crescimento, de maneira que, quanto maior o número de grãos definido por unidade de taxa de crescimento, maior será o rendimento final de grãos (r = 0,56 p<0,001). Em densidades subótimas, nem sempre há uma relação direta entre a capacidade de aumentar o número de grãos em resposta a um aumento na taxa de crescimento da cultura (Cox, 1996;Andrade et al, 1999;Echarte et al, 2000).…”

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

“…O aumento da densidade de plantas, nesse caso, seria acompanhado por um aumento do número de grãos por unidade de área, e não pelo aumento no número de grãos por planta, que parece ser predeterminado, refletindo o potencial genético da planta (Magalhães & Jones, 1990b;Uhart & Andrade, 1995). Apesar de tolerar altas densidades de plantas, os híbridos modernos são mais sensíveis a condições de estresse em anos com baixa precipitação pluvial, provocando diminuição na capacidade dos drenos em acumular os fotoassimilados disponíveis (Ouattar et al, 1987;Cox, 1996). Além do estresse hídrico, a diminuição da disponibilidade de radiação incidente próximo ao florescimento, como conseqüência direta da alta densidade populacional, pode limitar a taxa de crescimento da espiga, além de abortamento das flores já desenvolvidas, e diminuir principalmente o número de grãos por espiga (Otegui, 1997).…”

“…Assim, nessa situação, deve ser considerada a partição de massa seca entre as estruturas vegetativas e reprodutivas, que é afetada pela quantidade da radiação interceptada, pela taxa de crescimento da cultura no florescimento e pelo tempo em que os grãos permanecem acumulando massa seca (Tollenaar, 1977;Aluko & Fischer, 1988;Grant, 1989;Cirilo & Andrade, 1994a). Por exemplo, a ocorrência de temperaturas mais amenas após o pendoamento aumenta o período efetivo de crescimento dos grãos e reduz a taxa de crescimento e o peso final dos grãos (Jones et al, 1985;Ouattar et al, 1987), situação típica de plantios efetuados em épo-cas mais tardias (Cirilo & Andrade, 1994a, 1994b, 1996. Esses últimos autores concluíram que o menor peso dos grãos resultante de plantios tardios é decorrente de limitação da fonte produtora de fotoassimilados, e que, em plantios mais precoces, o acúmulo de massa seca nos grãos é limitado pela capacidade dos grãos em armazená-los.…”

A desuniformidade de emergência reduz o rendimento de grãos de milho

“…A adequada disponibilidade de água é um dos fatores importantes à resposta ao aumento da população de plantas (COX, 1996;SILVA, 1992 HERBERT, 1992). No tratamento de emergência desuniforme 0-12-0-12-0, esta diminuição foi pequena, e não aconteceu para as situações 0-19-0-19-0 e 0-12-19-0-12-19.…”

“…A melhor exploração do ambiente na cultura do milho também pode ser alcançada através do aumento da população de plantas (COX, 1996;RUSSEL, 1991). No Sul do Brasil, a maximização do rendimento de grãos tem sido conseguida com populações de 70.000 a 80.000 plantas.ha -1 (MEROTTO JR et al 1997a;MEROTTO JR et al 1997b;SANGOI et al 1997b;SILVA et al 1997).…”