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Mini-tubérculos de batata semente básica produzidos sob parcelamento e doses de nitrogênio em substrato

Yield of basic seed potato minituber depending on nitrogen fertilizer rates and split applications

Resumos

Objetivou-se com este trabalho determinar a produção de mini-tubérculos de batata semente básica em função da dose e do parcelamento do nitrogênio (N) aplicado ao substrato. Os tratamentos foram constituídos por quatro doses de N (0, 115, 230, 460 mg L-1 de substrato) e por cinco modos de parcelamento das doses (M): M1 [10% no plantio + 90% aos 21 dias após a emergência (DAE)]; M2 [10% no plantio + 3% diariamente (21 a 51 DAE)]; M3 [50% no plantio + 50% aos 21 DAE]; M4 [50% no plantio + 1,6% diariamente (21 a 51 DAE)]; M5 (100% no plantio). O experimento foi instalado no delineamento em blocos casualizados, em esquema fatorial 4x5 (doses x modos), com três repetições, na Universidade Federal de Viçosa. As cultivares plantadas foram Atlantic e Opaline, utilizando-se mini-tubérculos da categoria básica. As plantas foram cultivadas em vasos de 3 L, contendo substrato comercial. Aos 25, 35 e 56 DAE foram avaliados o teor (TN) e quantidade de N na folha (QNA). Na colheita, aos 86 DAE, foram avaliados número e massas fresca e seca de tubérculos. Em ambas as cultivares, na fase inicial de crescimento da planta, nenhuma combinação de tratamentos (dose e modo) influenciou TN. Nas avaliações posteriores, TN aumentou com aumento da dose de N. Nas duas cultivares, QNA não foi afetado pela aplicação diluída das doses de N. Nenhuma combinação de dose e modo de aplicação do fertilizante nitrogenado influenciou o número de tubérculos. Quando houve efeito de dose de N sobre a massa de tubérculos, a dose zero proporcionou o maior valor da massa. A aplicação concentrada de N no momento da tuberização é prejudicial para a planta, pois reduz a massa seca e fresca de tubérculos.

Solanum tuberosum; nutrição; adubação nitrogenada; substrato


This study aimed to evaluate the effect of both N fertilizer rates and split applications on yield of basic class seed potato mini-tubers. Treatments were four N rates (0, 115, 230, 460 mg L-1) and five split modes: M1 [10% at planting + 90% at 21 days after plant emergence (DAE)]; M2 [10% at planting + 3% daily (21 to 51 DAE)]; M3 (50% at planting + 50% at 21 DAE); M4 [50% at planting + 1.6% daily (21 to 51 DAE)]; M5 (100% at planting). The experiment was set up in randomized blocks design in factorial arrangement 4x5 (rates x modes), with three replications. We planted the cultivars Atlantic and Opaline, using basic commercial mini-tubers. Plants were grown in 3 L pots containing commercial substrate. At 25, 35 and 56 DAE we assessed the content (TN) and amount of N (QNA) in the leaf. At harvest, 86 DAE, we determined the number of tubers and fresh and dry tubers mass. For both cultivars, in the early stages of plant growth, neither combination of rate and split modes of nitrogen affected the TN. In subsequent evaluations, TN increased with increasing dose of N. In both cultivars, QNA was not affected by application of diluted doses of N. No combination of dose and split mode of nitrogen fertilizer application influenced the number of tubers. When there was effect of N rate on tuber mass, the zero rates provided the highest value of this variable. The concentrated application of N at the tuberization time is harmful for the plant because it reduces both dry and fresh tuber masses.

Solanum tuberosum; nutrition; nitrogen fertilization; substrate


PESQUISA RESEARCH

Mini-tubérculos de batata semente básica produzidos sob parcelamento e doses de nitrogênio em substrato

Yield of basic seed potato minituber depending on nitrogen fertilizer rates and split applications

Carla do C Milagres; Paulo Cezar R Fontes; Mário Puiatti; Laércio J da Silva

Universidade Federal de Viçosa, 36570-000 Viçosa-MG; carla.milagres@ufv.br

RESUMO

Objetivou-se com este trabalho determinar a produção de mini-tubérculos de batata semente básica em função da dose e do parcelamento do nitrogênio (N) aplicado ao substrato. Os tratamentos foram constituídos por quatro doses de N (0, 115, 230, 460 mg L-1 de substrato) e por cinco modos de parcelamento das doses (M): M1 [10% no plantio + 90% aos 21 dias após a emergência (DAE)]; M2 [10% no plantio + 3% diariamente (21 a 51 DAE)]; M3 [50% no plantio + 50% aos 21 DAE]; M4 [50% no plantio + 1,6% diariamente (21 a 51 DAE)]; M5 (100% no plantio). O experimento foi instalado no delineamento em blocos casualizados, em esquema fatorial 4x5 (doses x modos), com três repetições, na Universidade Federal de Viçosa. As cultivares plantadas foram Atlantic e Opaline, utilizando-se mini-tubérculos da categoria básica. As plantas foram cultivadas em vasos de 3 L, contendo substrato comercial. Aos 25, 35 e 56 DAE foram avaliados o teor (TN) e quantidade de N na folha (QNA). Na colheita, aos 86 DAE, foram avaliados número e massas fresca e seca de tubérculos. Em ambas as cultivares, na fase inicial de crescimento da planta, nenhuma combinação de tratamentos (dose e modo) influenciou TN. Nas avaliações posteriores, TN aumentou com aumento da dose de N. Nas duas cultivares, QNA não foi afetado pela aplicação diluída das doses de N. Nenhuma combinação de dose e modo de aplicação do fertilizante nitrogenado influenciou o número de tubérculos. Quando houve efeito de dose de N sobre a massa de tubérculos, a dose zero proporcionou o maior valor da massa. A aplicação concentrada de N no momento da tuberização é prejudicial para a planta, pois reduz a massa seca e fresca de tubérculos.

Palavras-chave:Solanum tuberosum, nutrição, adubação nitrogenada, substrato.

ABSTRACT

This study aimed to evaluate the effect of both N fertilizer rates and split applications on yield of basic class seed potato mini-tubers. Treatments were four N rates (0, 115, 230, 460 mg L-1) and five split modes: M1 [10% at planting + 90% at 21 days after plant emergence (DAE)]; M2 [10% at planting + 3% daily (21 to 51 DAE)]; M3 (50% at planting + 50% at 21 DAE); M4 [50% at planting + 1.6% daily (21 to 51 DAE)]; M5 (100% at planting). The experiment was set up in randomized blocks design in factorial arrangement 4x5 (rates x modes), with three replications. We planted the cultivars Atlantic and Opaline, using basic commercial mini-tubers. Plants were grown in 3 L pots containing commercial substrate. At 25, 35 and 56 DAE we assessed the content (TN) and amount of N (QNA) in the leaf. At harvest, 86 DAE, we determined the number of tubers and fresh and dry tubers mass. For both cultivars, in the early stages of plant growth, neither combination of rate and split modes of nitrogen affected the TN. In subsequent evaluations, TN increased with increasing dose of N. In both cultivars, QNA was not affected by application of diluted doses of N. No combination of dose and split mode of nitrogen fertilizer application influenced the number of tubers. When there was effect of N rate on tuber mass, the zero rates provided the highest value of this variable. The concentrated application of N at the tuberization time is harmful for the plant because it reduces both dry and fresh tuber masses.

Keywords:Solanum tuberosum, nutrition, nitrogen fertilization, substrate.

O Brasil é importador de batata-semente certificada para o plantio. Tubérculo-semente da categoria básica tem elevada padronização fitossanitária e normalmente alta qualidade fisiológica além de preço elevado. Em 2010 a batata-semente representou 17% do custo de produção da cultura (Agrianual, 2011). Uma possibilidade tecnológica e econômica é comprar e plantar batata-semente da categoria básica para a produção de batata-semente das categorias básica e certificada.

Em qualquer sistema de plantio, a adequada nutrição nitrogenada é fator fundamental para o desenvolvimento e produção das culturas, especialmente da batata (Nava et al., 2007). O nitrogênio (N) é um nutriente essencial que estimula o desenvolvimento e o crescimento da planta. Tanto a deficiência quanto o excesso de N podem prejudicar a produção de tubérculos (Zvomuya et al., 2003; Silva et al., 2007; Coelho et al., 2010).

Dose adequada de nitrogênio variando de 0 a 400 mg dm-3 tem sido encontrada na literatura para a produção de batata em ambiente protegido, em vaso contendo diferentes substratos orgânicos (Silva et al., 2006; Fontes et al., 2008; Moreira, 2008; Sampaio Junior et al., 2008, 2009). Para o cultivo em argila expandida, Coraspe-Leon (2007) usou doses de N variando de 8,37 a 16,93 mmol L-1. Moreira (2008) constatou que a dose de 230 mg dm-3 de N foi a que proporcionou a máxima produção de tubérculos de batata cv. Ágata propagada por mini-tubérculo e cultivada em vaso contendo substrato comercial.

A aplicação de N é realizada, quase sempre, de forma parcelada. Desde que se disponha de índices calibrados, técnica ainda não ajustada e incorporada ao processo de produção de batata, a tomada de decisão sobre a aplicação deste nutriente pode ser feita a partir da avaliação do estado nutricional nitrogenado da planta. Essa avaliação pode ser feita por diversos procedimentos e análises que fornecem índices de N na planta (Fontes, 2001, 2011).

Em condições de campo, o parcelamento do adubo nitrogenado é um método comumente proposto para melhorar a eficiência do uso do N, principalmente pela redução na probabilidade de perdas por lixiviação. O efeito do parcelamento da adubação nitrogenada na batateira foi avaliado por Maidl et al. (2002), os quais verificaram que a recuperação do N do fertilizante foi, em média, 33 ou 44% quando toda a dose foi aplicada no momento do plantio ou parcelada em três vezes, respectivamente. Comparada à aplicação de toda a dose no plantio, o parcelamento da dose de NH4NO3 na cultura da batata diminuiu ou não a emissão de N2O, dependendo do ano (Burton et al., 2008).

Relatos sobre a eficiência do parcelamento da dose de N em condição de campo são numerosos e com resultados contraditórios, indicando que pode haver benefícios sobre a produtividade com a prática de parcelar o adubo (Errebhi et al., 1998; Chowdhury et al., 2002), mas pode não haver benefícios ou mesmo haver prejuízos na cultura da batata (Joern & Vitosh, 1995; Vos, 1999; Kuisma, 2002; Zebarth et al., 2004; Love et al., 2005). Contudo, resultados experimentais sobre o parcelamento da dose de N em condições de vaso objetivando a produção de mini-tubérculos, na cultura da batata não são comuns na literatura.

O objetivo do trabalho foi avaliar a produção de mini-tubérculos de batata semente básica, cultivares Atlantic e Opaline, em função da dose e do parcelamento do nitrogênio aplicado ao substrato.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi realizado no Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Viçosa, de 20/09 a 22/12/2010, em ambiente protegido, modelo tipo capela, coberta com polietileno e provida de ventilação lateral. Foram plantadas as cultivares Atlantic e Opaline. O mini-tubérculo semente da categoria básica, devidamente uniformizado e brotado naturalmente, foi utilizado como material de propagação, adquirido de firma comercial produtora de semente.

O experimento foi instalado no delineamento de blocos casualizados, em esquema fatorial 4x5, com três repetições. Os tratamentos foram constituídos pela combinação de quatro doses de N (0, 115, 230, 460 mg L-1 de substrato) e por cinco modos de parcelamento das doses (M): M1 [10% no plantio + 90% aos 21 dias após a emergência (DAE)]; M2 [10% no plantio + 3% diariamente (21 a 51 DAE)]; M3 [50% no plantio + 50% aos 21 DAE]; M4 [50% no plantio + 1,6% diariamente (21 a 51 DAE)]; M5 (100% no plantio).

Cada parcela experimental foi constituída de um vaso contendo uma planta. A dose de N foi misturada ao substrato no plantio e em cobertura por meio de fertirrigação diária. A fonte de N usada foi o nitrato de amônio [NH4NO3 (32% N)].

No momento do plantio, além das doses diferenciadas de N aplicadas ao substrato, foram adicionadas doses dos demais fertilizantes. A quantidade (mg dm-3) de fertilizantes aplicada e misturada ao substrato antes do plantio foi: 3.380 de super simples; 3.600 de sulfato de magnésio; 132 de cloreto de potássio; 2,5 de ácido bórico; 2,5 de sulfato de zinco; 2,5 de sulfato de cobre; 2,5 de sulfato ferroso; 2,5 de sulfato manganoso e 0,25 de molibdato de sódio. Adicionalmente, aos 21 DAE, foi aplicado 1.320 mg dm-3 de cloreto de potássio em cobertura. Os fertilizantes foram incorporados ao substrato, em pré-plantio, exceto o cloreto de potássio que foi aplicado 10% em pré-plantio e 90% em cobertura, aos 21 DAE.

Foi utilizado o substrato comercial Tropstrato® HT Hortaliças. Segundo o fabricante, o substrato tem a base de casca de pinus, turfa, vermiculita expandida, enriquecido com macro e micronutrientes, sem especificação granulométrica e apresenta a densidade de 490 kg m-3, capacidade de retenção de água de 130% (p/p), pH em torno de 6,0 e condutividade elétrica de 0,5 µS cm-1 no extrato aquoso 5:1. O substrato apresentou 0,62% de N, determinado no extrato ácido (sulfúrico) pelo método Kjeldahl.

Os mini-tubérculos foram plantados em vaso de 3 L contendo o substrato comercial. Aos 21 dias após a emergência (DAE) foi realizada a aplicação de quantidade adicional de substrato na parte superior do vaso, imitando-se a amontoa que é feita normalmente no campo.

Aos 21, 35 e 56 DAE foi coletada a quarta folha a partir do ápice (folha referência). Após a secagem, a folha referência foi macerada em cadinho, para a determinação do teor de N (TN), após digestão sulfúrica, utilizando-se o reagente Nessler (Jackson, 1958). Pela multiplicação da massa seca da folha referência pelo teor de N foi obtida a variável conteúdo de N ou quantidade de N acumulada na folha referência (QNA).

Durante o ciclo vegetativo os vasos foram irrigados diariamente com água deionizada. Após a completa seca natural da parte aérea, aos 86 DAE, foi realizada a colheita sendo avaliados os dados de produção: número de tubérculos (NT) e massas fresca (MFT) e seca de tubérculos (MST).

Os dados foram submetidos à análise de variância, de regressão, teste de média e de correlação, de acordo com a característica dos dados. Os modelos foram escolhidos com base na lógica biológica, significância dos coeficientes de regressão, utilizando-se o teste t a 1 e 5% de probabilidade e no coeficiente de determinação.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Em ambas as cultivares, na fase inicial de crescimento da planta, aos 21 DAE, nenhuma combinação de tratamentos (dose e modo) influenciou o teor de N (TN) na folha referência (Tabela 1). Provavelmente, até então a disponibilidade de N no substrato não foi fator limitante. Aos 56 DAE passou a ser observado o efeito de dose, em cada modo de aplicação, sobre o TN, havendo aumento de TN com aumento da dose de N (Tabela 2). O produto de TN pela massa seca da folha fornece a quantidade de nitrogênio na folha referência (QNA); portanto, um índice que associa o desenvolvimento da planta a seu estado nitrogenado. Verificou-se, nas duas cultivares, que tal índice não foi afetado por dose de N quando essa foi aplicada diluidamente como em M2 e M4 (Tabela 1).

O aumento do teor de N na folha referência (TN) verificado nos diversos modos de aplicação e épocas de amostragem causadas pelos tratamentos (Tabela 2) não propiciou reflexo no número total de tubérculos (NT). Nenhuma combinação de modo de aplicação do fertilizante nitrogenado e dose de N influenciaram o NT, o qual atingiu o valor médio estimado em unidades por planta de 4,75 e 28,63 para as cultivares Atlantic e Opaline, respectivamente (Tabela 3). A diferença observada no número de tubérculos é devida às características intrínsecas das cultivares.

Dose de N aplicada em maior proporção na fase de inicio de tuberização, 21 DAE, como ocorreu em M1 e M3, principalmente na cultivar Atlantic, promoveu efeito linear decrescente nas variáveis massas fresca (MFT) e seca de tubérculo (MST), determinadas na colheita (Tabela 3). Nos demais modos de aplicação, 2, 4 e 5, não houve efeito de dose sobre as referidas variáveis.

A aplicação concentrada de N, 90 e 50% da dose estudada, aos 21 DAE (modo de aplicação 1 e 3) para a cultivar Atlantic e 90% da dose estudada, aos 21 DAE (modo de aplicação 1) para a cultivar Opaline, provocou efeito negativo sobre a produção de tubérculos (massa). Nessa data, as doses de 115, 230 e 460 mg dm-3 foram integralizadas nos modos de aplicação 1 e 3, enquanto já haviam sido integralizadas no momento do plantio no modo 5 de aplicação, visto que não houve efeito de dose de N sobre a produção de tubérculos. Desta forma, o efeito negativo de dose de N sobre a produção (massa) de tubérculos de batata foi devido ao modo de aplicar e não devido à dose de N aplicada.

Nos modos de aplicação 1 e 3 (90 e 50%) foi elevada a porcentagem de cada dose aplicada de uma única vez em cobertura aos 21 DAE. É nessa ocasião que se inicia o processo de tuberização, com elevada taxa de enchimento de tubérculos. Pode ser que o processo de enchimento de tubérculos tenha sido irreversivelmente influenciado pela aplicação do N, resultando em efeito linear decrescente das doses de N sobre a produção (massa) de tubérculos na colheita, sem contudo terem as mesmas doses influenciado a diferenciação do NT.

A adição de N a substrato orgânico com alta disponibilidade de N pode proporcionar efeito negativo sobre a produção de tubérculo-semente, principalmente em vaso. Tal fato foi relatado por Fontes et al. (2008) ao utilizarem plântula de batata advinda de cultura de tecido como material de propagação cultivada em substrato orgânico. Em campo de produção no sistema orgânico, Hagman et al. (2009) encontraram que a adição de N não teve efeito significativo sobre a produção de tubérculos de batata.

Extensivos estudos têm mostrado que a tuberização da batata é controlada por diversos fatores ambientais e endógenos na planta tais como temperatura, comprimento do dia, combinação de hormônios, disponibilidade de nutrientes incluindo-se o N. Portanto, o N é fator ambiental envolvido no controle da tuberização que, juntamente com o fotoperíodo, pode permitir a tuberização por meio dos fitohormônios endógenos (Jackson, 1999). Alto nível de N pode inibir a atividade ou alterar os níveis de reguladores de crescimento na planta (Stallknecht, 1985). Em condições de campo, doses consideradas elevadas de N atrasam a tuberização (Santelith & Ewing, 1981), reduzem a translocação do carbono da folha para os tubérculos e aumentam o fluxo de N para as folhas novas ao invés de dirigi-lo aos tubérculos (Oparka et al., 1987).

Em condição de campo, os relatos sobre os efeitos do parcelamento da dose de N são numerosos e com resultados variáveis, indicando que pode haver benefícios sobre a produtividade com a prática de parcelar o adubo (Errebhi et al., 1998; Chowdhury et al., 2002), mas pode não haver benefícios ou mesmo haver prejuízos na cultura da batata (Joern & Vitosh, 1995; Vos, 1999; Kuisma, 2002; Zebarth et al., 2004; Love et al., 2005). As diferenças de respostas ao parcelamento da dose de N em condição de campo são determinadas por fatores como textura do solo, intensidade de chuva, rapidez de formação do sistema radicular, teor de N disponível no solo, dose adicionada do adubo nitrogenado entre outras que aumentem a probabilidade de lixiviação e de salinização do meio.

Em condições de alto suprimento de N e, mais frequentemente, sob condições de pouca luz, a planta tende a acumular N nas folhas como resultado do excesso de absorção (consumo de luxo) em relação à incorporação (Demsar et al., 2004). O excesso de N regula a biosíntese de carboidratos. Isso pode ter ocorrido no presente experimento, em ambiente protegido e com temperatura relativamente alta durante a fase experimental, em que a máxima variou de 30-350C e a mínima de 19-230C. Nessas condições, a adição de N ao substrato orgânico pode ter sido maior do que a incorporação de carbono por limitação no suprimento de energia luminosa e alta respiração.

Nenhuma combinação de dose e modo de aplicação do fertilizante nitrogenado influenciou o número de tubérculos de batata. Além disso, quando houve efeito de dose de N sobre a massa de tubérculos, a dose zero proporcionou o maior valor da massa. A aplicação concentrada de N no momento da tuberização foi prejudicial para a planta, pois reduziu a massa seca e fresca de tubérculos.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem à FAPEMIG, CAPES e ao CNPq pelo apoio financeiro e concessão de bolsas de pós-graduação.

Recebido para publicação em 2 de outubro de 2012

Aceito em 1 de agosto de 2013

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Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    16 Out 2013
  • Data do Fascículo
    Set 2013

Histórico

  • Recebido
    02 Out 2012
  • Aceito
    01 Ago 2013
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