Os dados de rendimento de grãos de trigo por unidade de área, em lavouras comerciais, no período de 1955 a 1992 no RS, indicam taxa de incremento no rendimento de 22,3 kg ^-ha^-1 ano^-1 (dados não publicados-Rodrigues, 1999). Esse aumento crescente de produtividade, foi obtido com a introdução de cultivares de porte mais baixo, ciclo precoce e com maior potencial de rendimento de grãos, além da resistência ou tolerância às principais doenças. Associado à introdução de novas cultivares mais produtivas, desenvolveu-se manejo mais adequado de solos, de plantas daninhas, de doenças, de rotação de culturas, de adubação, de época e densidade de semeadura que, no conjunto, disponibilizaram aos agricultores potencial de rendimento de grãos de trigo superior a 4.000 kg ha^-1. Contudo, é desconhecida em que proporção o aumento do rendimento de grãos verificado nos últimos 50 anos, foi devido ao melhoramento do potencial de rendimento de grãos, quando comparado a resistência/tolerância às doenças, acamamento ou práticas culturais.

Estudos com essa finalidade, têm sido desenvolvidos pela comparação direta entre cultivares lançadas em diferentes épocas, livres de confundimentos decorrentes de avanços tecnológicos ocorridos no período em estudo. Assim, o avanço na produtividade de grãos pode ser decorrente do ganho genético no potencial de produtividade de grãos, de outros ganhos genéticos (resistências às doenças, redução de acamamento, tolerância à estresse de ambiente) e de ganhos não genéticos ou de manejo (melhoria de máquinas e equipamentos, melhoria na utilização de agroquímicos, decisões mais apropriadas no arranjo temporal e espacial de plantas), conforme Slafer & Satorre, (1994). Embora seja difícil separar os componentes citados, cuidado deve ser dispensado nesses estudos, com relação a práticas de manejo, condições de solo, controle de acamamento, controle de doenças e melhoramento tecnológico, que sofreram mudanças ao longo do período analisado, para evitar confundimentos (Slafer & Andrade, 1991).

Estudos dessa natureza permitem identificar as principais características morfológicas e fisiológicas determinantes do potencial de rendimento de grãos e desenvolver novos critérios de seleção de plantas, mais associados ao incremento de rendimento (Duncan et al., 1978; Slafer & Andrade, 1989; Tollenaar, 1989 , 1991). Uma técnica utilizada com esse propósito, consiste em comparar cultivares lançadas em diferentes épocas, para entender as causas da variação no rendimento de grãos e os processos de crescimento que as produzem, principalmente em períodos críticos. Com esses propósitos, estudos em trigo foram desenvolvidos no Reino Unido (Austin et al.,1989), nos EUA (Deckerd et al.,1985; Cox et al.,1988), no México (Waddington et al.,1986,1987), na Austrália (Perry & D’Antuono, 1989; Siddique et al.,1989 a; 1989b) , na Argentina (Slafer & Andrade, 1989 a; Slafer et al,1990) , e também em outras culturas como: milho (Tollenaar, 1991), soja (Gay et al.,1980) e cevada (Wych & Rasmusson, 1983).

No Sul do Brasil, Moreira et al. (1982) utilizando a cultivar Nobre lançada em 1969 como referência, observaram que as cultivares lançadas antes e após a década de 70, produziram cerca de 14% a menos e 22% a mais que a cultivar Nobre, respectivamente. Resultados semelhantes foram obtidos por Torres et al.(1982). Já no período de 1940 a 1992, Nedel (1994) estimou um ganho genético de cerca de 17,3 kg ha^-1 ano^-1 .

Estudos em vários países, indicam que o aumento no índice de colheita é o principal responsável pelo avanço no potencial genético de rendimento de grãos em trigo (Austin et al., 1980;Cox et al., 1988; Siddique et al., 1989a; Perry & D’Antuono, 1989; Slafer & Andrade, 1989). No Brasil, os poucos dados existentes e/ou obtidos em condições não completamente adequadas, indicam que o maior rendimento das cultivares novas em relação às antigas, deveu-se, fundamentalmente, ao aumento do índice de colheita (Nedel, 1994). Resultados semelhantes têm sido observados em cevada (Riggs et al.,1981), em aveia (Lawes, 1977) e em trigo duro (Waddington et al., 1987). Por outro lado, em estudos realizados no México, foi observado que a produtividade de grãos não foi correlacionada com o índice de colheita, mas sim com o aumento na produção biológica (Waddington et al.,1986). No Canadá observou-se também correlação positiva entre a biomassa na maturação e anos de liberação de cultivares, sendo que o ganho genético na biomassa explicou a maioria do ganho genético no rendimento de grãos (Hucl & Baker, 1987).

Entre os componentes do rendimento, o número de grãos por unidade de área, parece estar mais associado com o rendimento de grãos (Fischer, 1985; Shanahan et al., 1985) e com o avanço no melhoramento genético do rendimento de grãos (Perry & D’Antuono, 1989; Slafer & Andrade, 1989: Waddington et al., 1986; Cox et al., 1988; Ledent & Stoy, 1988; Austin et al., 1989; Siddique et al., 1989a; Slafer et al., 1990 e Slafer & Andrade, 1993). As bases fisiológicas para aumento do número de grãos por espigas em cultivares modernas de trigo, evidenciam que as mudanças na produtividade de grãos, índice de colheita e número de grãos, estão relacionadas à partição de biomassa em pré-antese (Siddique et al., 1989b ; Slafer et al., 1990). Nesse sentido, o número de grãos por metro quadrado também tem sido fortemente relacionado com a massa seca da espiga na antese (Fischer, 1985; Fischer & Stockmann, 1986 ; Savin & Slafer, 1991; Thorne & Wood, 1987 e Wall, 1979; Slafer et al., 1990; Youssefian et al., 1992). Por conseguinte, o número de grãos por metro quadrado está relacionado com a capacidade da planta em acumular massa seca e particioná-la às estruturas reprodutivas em pré-antese.

O estabelecimento de elevado número de grãos por metro quadrado depende da quantidade dos primórdios florais iniciados e da competição por fotossintatos que ocorre entre o crescimento do colmo e o crescimento da espiga, o que pode favorecer a disponibilidade de açúcar para a sobrevivência de flores e estabelecimento do número de grãos (Brooking & Kirby, 1981; Siddique et al., 1989a; Stockmann et al., 1983 ; Slafer & Andrade, 1993; Siddique et al., 1989b).

A diferença no número de grãos por espigas entre cultivares de trigo com porte semi-anão e alto, indicam que o maior número de grãos não está relacionado com a produção e distribuição de massa seca em pré-antese (Bremner & Davidson, 1978). Ao contrário, menor competitividade do colmo em relação a espiga pode causar aumento do número de grãos em cultivares de trigo com gene de nanismo (Fischer & Stockman, 1986).

No Brasil, ensaios com cultivares e linhagens de trigo, indicam que o rendimento de grãos está significativamente associado ao peso de grãos e à altura de plantas (Tavella et al., 1987). Por outro lado, não se observou correlação entre peso médio de grãos e produtividade de grãos nas variedades estudadas (Medeiros & Schlehuber, 1971). Franco & Carvalho (1987) atribuíram à redução da produção de carboidratos durante a fase de enchimento de grãos, como provável responsável pelo decréscimo do peso de grãos, na ausência de controle de doenças. Esses autores atribuíram ao peso de grãos como principal responsável pela redução da média de rendimento de grãos, nos genótipos testados. Nedel (1994) estudando genótipos lançados entre 1940 a 1992, observou que o avanço no rendimento de grãos no período, esteve mais associado ao número de espigas por metro quadrado e ao número de grãos por espiga.

Apesar do reconhecimento da importância do período de pré-antese, o qual inclui o crescimento da espiga, como crítico para determinação do número de grãos e da importância da produção de biomassa e sua partição à espiga durante a pré-antese, pouca atenção tem sido dada a duração do período de crescimento da espiga e a magnitude em que estas características têm contribuído para o aumento no potencial de rendimento de trigo no Sul do Brasil.