Dissertação/Tese Produtividade e Qualidade do Algodoeiro no Vale do Jequitinhonha: Efeitos de Cultivares, Manejo da Irrigação e Pragas - PPGPV

A cotonicultura é uma atividade agrícola de importância econômica no mundo. A implantação de lavouras de algodão é prejudicada por inúmeros fatores, bióticos e abióticos, que influenciam no crescimento, produção e qualidade do algodão. Visando determinar os possíveis impactos desses fatores conduzimos três experimentos: no artigo I objetivou-se determinar o efeito da compactação do solo e bactérias endofíticas no crescimento e teores de macronutrientes do algodoeiro. No artigo II objetivou-se identificar e quantificar o potencial produtivo e os principais componentes responsáveis por perdas de produtividade na lavoura de algodão sob diferentes manejos de irrigação. No artigo III objetivou-se determinar a ocorrência de insetos fitófagos, a influência na produtividade e qualidade da fibra de genótipos de algodão sob diferentes lâminas de irrigação. O experimento I foi conduzido em casa de vegetação na UFVJM, sendo o delineamento experimental em blocos casualizados, em esquema fatorial 2 x 4, com quatro repetições. O primeiro fator consistiu na inoculação conjunta de duas espécies de bactérias endofíticas e sem inoculação; e o segundo fator refere-se a quatro níveis de compactação de solo. As avaliações foram realizadas aos 70 dias após a emergência das plantas. A altura (cm), diâmetro do caule (mm), número de ramos laterais e folhas, matéria seca da parte aérea (g) e teores de macronutrientes N, P, K, Ca e Mg g kg-1. Para o experimento II, utilizamos a metodologia da tabela de vida ecológica para a determinação dos componentes de produção. O estudo foi conduzido na Fazenda Experimental da Epamig em Leme do Prado, Mina Gerais, nas safras de 2022/23 (primeiro ano) e 2023/2024 (segundo ano). O delineamento experimental 25 foi em blocos casualizados, com tratamentos dispostos em esquema fatorial 4x6, sendo o primeiro fator referente a quatro lâminas de irrigação (0%;7%; 61% e 100%) e o segundo fator composto por seis cultivares de algodão (TMG 22 GLTP, BRS 500 B2RF, DP 1866 B3RF, TMG 31 B3RF, DP1949 B3RF, FM 978 GLTP) com quatro repetições. As perdas nos componentes de produção da cultura foram monitoradas ao longo dos estádios fenológicos. Durante o ciclo do algodoeiro, o número de plantas mortas, o número de flores e maçãs por planta foram avaliados. Na colheita, os capulhos foram avaliados, pesados e utilizados para a determinação da produtividade. No artigo III, utilizamos o mesmo experimento do artigo II e foram realizadas quatro avaliações visando a identificação de insetos fitófagos. As avaliações 34 foram realizadas aos 50, 70, 100 e 130 dias após emergência das plantas. Utilizando a técnica da batida do ápice das plantas em uma bandeja plástica para contagem do número de insetos, no centro da parcela experimental. A Análise de Componentes Principais (PCA) foi aplicada para explorar a estrutura de variabilidade e as inter-relações entre as espécies de insetos amostradas na área de plantio. Realizamos a análise de correlação entre a incidência de insetos e as variáveis de produtividade e qualidade da fibra. Além, disso, os dados de produtividade e qualidade de fibra foram submetidos a análise de variância pelo teste F, e quando significativos, as médias foram comparadas pelo teste Scott Knott a 5% de significância. A compactação do solo promoveu decréscimos ao crescimento inicial e teores de Ca, Mg (folha), P (caule) e N (raiz) de G. hirsutum. A inoculação do mix bacteriano promoveu maior acúmulo de matéria seca e teor foliar de macronutrientes. No experimento II, O abortamento floral foi responsável pelos maiores percentuais de perda em relação à produtividade do algodão em caroço. A cultivar TMG 22 obteve a melhor produtividade nos dois anos de cultivo. Os manejos de irrigação plena e déficit moderado também promoveram os melhores indicies produtivos. No experimento III, as espécies Aphis gossypii, Diabrotica speciosa, Empoasca spp., Dysdercus spp. e Edessa meditabunda apresentaram preferências ambientais distintas na lavoura de algodoeiro. Não foi identificada correlação entre a ocorrência das espécies A. gossypii, D. speciosa, Empoasca spp., Dysdercus spp. e E. meditabunda com a produtividade e a qualidade da fibra do algodoeiro. A cultivar FM 978 apresentou os melhores resultados nos índices de qualidade da fibra, como SCI, UHML, Str, Rd e Mst. Com isso, concluímos que o uso da inoculação bacteriana é um potencial recurso na formulação de novos inoculantes para otimizar o crescimento vegetal em condições ótimas e de compactação de solo em plantios de G. hirsutum. O manejo fitossanitário do algodoeiro durante o florescimento deve ser prioritário. A escolha adequada da cultivar e o uso da irrigação contribuem para maior produtividade e qualidade de fibra nas condições edafoclimáticas do nordeste de Minas Gerais, no município de Leme do Prado.

Cotton cultivation is an agricultural activity of significant economic importance worldwide. The establishment of cotton crops is hindered by numerous biotic and abiotic factors that influence plant growth, production, and fiber quality. To determine the potential impacts of these factors, we conducted two experiments, one in a greenhouse at UFVJM and another in the field, at the EPAMIG experimental area located in the municipality of Leme do Prado, Minas Gerais. The objective of Article I was to determine the effect of soil compaction and endophytic bacteria on the growth and macronutrient content of cotton plants. Article II aimed to identify and quantify the yield potential and the main components responsible for productivity losses in cotton fields under different irrigation management regimes. Article III aimed to determine the occurrence of phytophagous insects and their influence on yield and fiber quality across cotton genotypes under varying irrigation levels. Experiment I, was conducted in a greenhouse, using a randomized block design in a 2 × 4 factorial scheme with four replications. The first factor was the joint inoculation of two species of endophytic bacteria (inoculated, and non-inoculated), and the second factor consisted of four levels of soil compaction. Evaluations were performed 70 days after plant emergence. Variables assessed included plant height (cm), stem diameter (mm), number of lateral branches and leaves, shoot 86 dry matter (g), and macronutrient contents (N, P, K, Ca, and Mg in g kg⁻¹). For Experiment II, we used the ecological life table methodology to determine production components. This study was conducted at EPAMIG’s Experimental Farm in Leme do Prado, Minas Gerais, during the 2022/2023 (first year) and 2023/2024 (second year) growing seasons. A randomized block design was used in a 4 × 6 factorial scheme, with the first factor being four irrigation levels and the second factor being six cotton cultivars, all with four replications. Production component losses were monitored throughout the crop’s phenological stages. Throughout the cotton growth 93 cycle, the number of dead plants, flowers, and bolls per plant were evaluated. At harvest, bolls were counted and weighed to determine yield. In Article III, we used the same experiment from Article II and performed four evaluations to identify phytophagous insects. Assessments occurred at 50, 70, 100, and 130 days after plant emergence. Insects were counted using the plant tapping method into a plastic tray at the center of each plot. Principal Component Analysis (PCA) was applied to explore the variability structure and interrelationships among the sampled insect species in the planting area. We also conducted correlation analyses between insect incidence and yield and fiber quality variables. Additionally, data on yield and fiber quality were subjected to analysis of variance (ANOVA) using the F-test, and when significant, means were compared using the Scott-Knott test at a 5% significance level. Soil compaction reduced initial growth and the levels of Ca and Mg (in leaves), P (in stems), and N (in roots) in Gossypium hirsutum. Bacterial inoculation promoted greater dry matter accumulation and higher foliar macronutrient contents. In Experiment II, floral abortion accounted for the highest percentage of yield loss in seed cotton. The TMG 22 cultivar had the highest yield in both growing seasons. Full and moderate irrigation levels also promoted the best yield outcomes. In Experiment III, the insect species Aphis gossypii, Diabrotica speciosa, Empoasca spp., Dysdercus spp., and Edessa meditabunda exhibited distinct environmental preferences in cotton fields. No significant correlation was found between the occurrence of these insect species and cotton yield or fiber quality. The FM 978 cultivar presented the best fiber quality indices, including SCI, UHML, Strength, Rd, and Mst. In conclusion, bacterial inoculation is a promising tool for the development of new bioinoculants to optimize plant growth both under 114 optimal conditions and in compacted soils in G. hirsutum cultivation. Phytosanitary management during the cotton flowering stage should be prioritized. The proper selection of cultivars and the use of irrigation contribute significantly to higher yield and fiber quality under the edaphoclimatic conditions of northeastern Minas Gerais, specifically in the municipality of Leme do Prado.