Desuniformidade de maturação e ambiente de produção no potencial fisiológico de sementes de linhagens elite de soja

Abstract

A qualidade fisiológica das sementes de soja é determinada por processos que se iniciam no ambiente de produção e se estendem ao período pós-colheita, sendo influenciada pela interação entre genótipo, ambiente e condições de armazenamento. Em cultivares de hábito de crescimento indeterminado, a sobreposição das fases vegetativa e reprodutiva promove assincronia no desenvolvimento das estruturas reprodutivas ao longo do dossel, podendo resultar em desuniformidade da qualidade das sementes entre os estratos própria planta. Nesse contexto, este estudo teve como objetivo investigar a variação da qualidade fisiológica das sementes ao longo do dossel, a influência de ambientes contrastantes sobre o desempenho e a uniformidade das sementes, bem como a armazenabilidade de linhagens elite de soja de crescimento indeterminado. No primeiro estudo, avaliou-se a desuniformidade da qualidade fisiológica entre os terços da planta em 14 linhagens elite, produzidas em Capinópolis, Minas Gerais, na safra 2024/2025. Foram analisados grau de umidade, peso de 100 sementes, germinação, viabilidade e vigor por meio do teste de tetrazólio e frequência de danos mecânicos, por umidade por percevejo. As análises de correlação, componentes principais (PCA) e agrupamento k-means evidenciaram ampla variabilidade multivariada entre os genótipos e associação negativa entre desempenho fisiológico e danos severos. Observou-se variação da qualidade das sementes entre os terços do dossel, com magnitude dependente do genótipo. A uniformidade foi quantificada pela distância de Mahalanobis (D²), e a seleção multicaracterística pelo índice FAI- BLUP identificou genótipos com desempenho médio superior independentemente da posição no dossel, embora nem sempre associados à maior uniformidade interna. No segundo estudo, as seis linhagens selecionadas foram cultivadas em dois ambientes (Capinópolis e Viçosa), para avaliar a sensibilidade ambiental e a uniformidade da qualidade das sementes ao longo do dossel. O ambiente foi caracterizado por covariáveis climáticas obtidas da base NASA POWER e integradas em um índice ambiental. Viçosa apresentou melhores médias fisiológicas e menor divergência entre os terços, enquanto Capinópolis apresentou desempenho inferior e maior diferenciação entre estratos. A sensibilidade ambiental variou entre genótipos, evidenciando perfis responsivos e conservadores. A divergência entre os terços dependeu do genótipo e, na maioria dos materiais, foi reduzida no ambiente mais favorável, embora alguns genótipos tenham apresentado maior desuniformidade sob condições menos restritivas. No terceiro estudo, investigou-se a armazenabilidade das sementes produzidas nos dois ambientes e armazenadas por seis meses sob condições controladas e não controladas. O armazenamento sem controle higrotérmico esteve associado à redução da germinação e do vigor e ao aumento da frequência de danos severos. O ambiente de produção influenciou de forma consistente a qualidade fisiológica ao longo do armazenamento. A posição da semente na planta esteve associada a diferenças nos níveis médios de qualidade inicial, mas não foi observada alterações na taxa de deterioração entre os estratos no período avaliado. A divergência multivariada entre os terços variou conforme genótipo e condições ambientais, estando mais relacionada à distribuição da frequência de danos do que às variáveis fisiológicas isoladamente. Os resultados demonstram que a qualidade fisiológica das sementes de soja de hábito de crescimento indeterminado é resultado da interação entre ambiente de produção, sensibilidade genotípica, posição no dossel e condição de armazenamento. O desempenho médio das características, a uniformidade da qualidade fisiologica das sementes ao longo da planta e a estabilidade durante o armazenamento constituem dimensões complementares da qualidade de sementes, contribuindo para estratégias de seleção de linhagens com alto potencial fisiológico, uniformidade e armazenabilidade. Palavras-chave: Glycine max (L.) Merr.; vigor de sementes; armazenabilidade; distância de Mahalanobis; índice FAI-BLUPThe physiological quality of soybean seeds is determined by processes that begin in the production environment and extend into the post-harvest period, being influenced by the interaction among genotype, environment, and storage conditions. In cultivars with an indeterminate growth habit, the overlap between vegetative and reproductive phases promotes asynchrony in the development of reproductive structures throughout the canopy, potentially resulting in non-uniform seed quality among plant strata. In this context, this study aimed to investigate the variation in seed physiological quality along the canopy, the influence of contrasting environments on seed performance and uniformity, as well as the storability of elite soybean lines with indeterminate growth habit. In the first study, the non-uniformity of physiological quality among plant thirds was evaluated in 14 elite lines produced in Capinópolis, Minas Gerais, during the 2024/2025 growing season. Moisture content, 100-seed weight, germination, viability and vigor by the tetrazolium test, and the frequency of mechanical, moisture, and stink bug damage were evaluated. Correlation, principal component (PCA), and k-means clustering analyses revealed broad multivariate variability among genotypes and a negative association between physiological performance and severe damage. Variation in seed quality among canopy thirds was observed, with magnitude dependent on genotype. Uniformity was quantified using Mahalanobis distance (D²), and multi-trait selection using the FAI-BLUP index identified genotypes with superior mean performance regardless of canopy position, although not always associated with greater internal uniformity. In the second study, the six selected lines were cultivated in two environments (Capinópolis and Viçosa) to evaluate environmental sensitivity and seed quality uniformity along the canopy. The environment was characterized using climatic covariates obtained from the NASA POWER database and integrated into an environmental index. Viçosa showed better physiological means and lower divergence among canopy thirds, whereas Capinópolis showed lower performance and greater differentiation among strata. Environmental sensitivity varied among genotypes, revealing responsive and conservative profiles. Divergence among canopy thirds depended on genotype and, for most materials, was reduced in the more favorable environment, although some genotypes showed greater non-uniformity under less restrictive conditions. In the third study, the storability of seeds produced in both environments and stored for six months under controlled and uncontrolled conditions was investigated. Storage without hygrothermal control was associated with reduced germination and vigor and increased frequency of severe damage. The production environment consistently influenced physiological quality throughout storage. Seed position on the plant was associated with differences in mean initial quality levels, but no changes in deterioration rate among strata were observed during the evaluated period. Multivariate divergence among canopy thirds varied according to genotype and environmental conditions and was more related to damage frequency distribution than to isolated physiological variables. The results demonstrate that the physiological quality of soybean seeds with indeterminate growth habit results from the interaction among production environment, genotypic sensitivity, canopy position, and storage conditions. Mean trait performance, uniformity of seed physiological quality along the plant, and stability during storage constitute complementary dimensions of seed quality, contributing to strategies for selecting lines with high physiological potential, uniformity, and storability. Keywords: Glycine max (L.) Merr.; germination; ; seed vigor; storability; Mahalanobis distance; FAI-BLUP index