Redução da adubação e doses e parcelamento de nitrogênio no crescimento e produtividade de batata

Fertilizer reduction and nitrogen rates and splitting on growth and yield of potato

Resumo

Neste trabalho verificou-se o efeito da redução de adubo e doses e parcelamento de nitrogênio (N) no crescimento e produtividade de plantas de batata. Formou-se dois experimentos que foram implantados em janeiro (1º experimento) e novembro (2º experimento) de 2006 em Guarapuava-PR, utilizando-se a cultivar Ágata. No 1º experimento, testaram-se três tratamentos com menores quantidades de fertilizantes e uma testemunha, simulando a adubação padrão da região, em blocos ao acaso com 4 repetições. No 2º experimento, avaliou-se doses (3) e parcelamento (com e sem) de nitrogênio (N), em um esquema fatorial 3 x 2 em blocos ao acaso com 3 repetições. Em ambos os experimentos coletou-se plantas em três estádios de desenvolvimento: início do florescimento, máximo desenvolvimento vegetativo e após a maturação fisiológica (colheita). No início do florescimento, não se observou diferença em nenhum parâmetro analisado, tanto no 1º quanto no 2º experimento. Entretanto, no máximo crescimento vegetativo o índice de área foliar (IAF) e a massa seca (MS) da parte aérea foram maiores no tratamento testemunha no 1º experimento, e o N fornecido em dose total na base de plantio resultou em plantas com maior IAF e MS de tubérculos no 2º experimento. Na colheita, a testemunha produziu maior massa de tubérculos, principalmente pela maior produção de tubérculos de tamanho médio no 1º experimento; a dose de N afetou negativamente a porcentagem de MS dos tubérculos e houve efeito da interação parcelamento e dose de N na massa de tubérculos, em que a menor dose de N foi beneficiada pelo parcelamento no 2º experimento. Nas condições deste estudo a quantidade de fertilizante tradicionalmente utilizada pelos produtores, bem como a menor dose de N, parcelada metade no plantio e metade em cobertura, resultaram em altas produtividades.

Solanum tuberosum; adubação nitrogenada; fertilização; produção.

A cultura da batata (Solanum tuberosum) foi plantada em cerca de 128 mil ha e produziu cerca de 3,5 milhões de toneladas no Brasil em 2013 (FAO, 2015). A região de Guarapuava tem tradição no cultivo desta solanácea, cultivando anualmente cerca de 2.000 ha com produção de cerca de 70 mil toneladas deste tubérculo (IBGE, 2015). Comparada com outras culturas com que compete na região de Guarapuava, a lavoura comercial de batata apresenta um alto custo de produção. Dentre os itens do custo de produção de uma lavoura comercial de batata, os gastos com fertilizantes e batata semente costumam ser os itens mais dispendiosos da cultura. Tradicionalmente a lavoura de batata na região de Guarapuava-PR, é adubada utilizando-se o formulado 4-14-8 ou 4-16-8 na dose de 4,0 t/ha, independentemente da quantidade de nutrientes presentes no solo. Essa quantidade de fertilizante aplicada é superior à maioria das recomendações para a cultura (Comissão ..., 2004), entretanto Queiroz et al. (2013) concluíram que 4,2 t/ha do formulado 4-14-8 resulta na melhor produtividade técnica da cultura na região. Estudos sobre o desempenho de plantas de milho e feijão-de-vagem cultivados após a colheita da cultura da batata demonstraram o efeito residual das altas doses de fertilizante comumente empregados na cultura da batata (Kikuti et al., 2002). Devido ao alto investimento, os bataticultores optam pelas altas doses de fertilizantes para minimizar eventuais problemas de falta de nutrientes para a planta, fato que provocaria uma queda na produtividade e na rentabilidade financeira almejada. A alta quantidade de fertilizante aplicada, por seu lado, cria certos problemas de ordem biológica (Azeredo et al., 2004), econômica (Fontes et al., 2010) e ambiental (Shrestha et al., 2010), entre outros.

O nitrogênio (N) é um dos nutrientes de maior impacto na produtividade das culturas, por estar relacionado diretamente à fotossíntese e ao crescimento vegetativo da planta (Yin et al., 2003). O N na forma nítrica é rapidamente absorvido, mas também é facilmente lixiviado com a água, perdendo-se. O solo não fixa N e, por isso, pode ocorrer perda por lavagem, principalmente em solos arenosos, e também perda sob a forma gasosa (Shrestha et al., 2010), sendo que a cultura da batata é especialmente suscetível à perda de N (Jego et al., 2008). Outro fator que dificulta a dosagem correta é a eficiência da adubação nitrogenada. Tal eficiência pode ser definida como a quantidade de N proveniente do adubo absorvida pela planta, em relação à quantidade de N aplicado. A recuperação do N pela planta raramente excede 70% daquela aplicada e, na maior parte das culturas, atinge em média 50%. Na cultura da batata essa recuperação é até menor, pois a absorção do N varia entre 13 e 45%, sendo o restante de N lixiviado para as camadas profundas do solo (Song et al., 2014).

Há poucas informações sobre o efeito da aplicação de fertilizantes calculado levando-se em consideração os teores dos nutrientes presentes no solo e da dose e do parcelamento do N na cultura da batata. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito no crescimento e na produtividade de plantas de batata de adubação cuja quantidade e elementos levaram em consideração a quantidade de nutrientes existentes no solo e do parcelamento de N, comparando-a com a adubação tradicional dos agricultores da região de Guarapuava.

MATERIAL E MÉTODOS

Os experimentos foram realizados no campus da Faculdade de Agronomia da Universidade Estadual do Centro-Oeste, na cidade de Guarapuava, sendo os plantios dos tubérculos de batata da cultivar Ágata realizados manualmente em ambos os experimentos, em 31 de janeiro (primeiro experimento) e 9 de novembro (segundo experimento) de 2006.

Os solos da camada de 0 a 20 cm antes da implantação dos tratamentos, do primeiro e segundo experimentos, apresentavam respectivamente as seguintes características químicas: pH (CaCl₂)= 4,6 e 5,7; matéria orgânica: 45,6 e 44,3 g/dm³; P (Mehlich)= 2,2 e 4,6 g/dm³; K= 0,09 e 0,27; Ca= 2,3 e 4,0; Mg= 1,5 e 2,9; Al= 0,1 e 0,2; H+Al= 5,82 e 2,96 (cmol_c/dm³⁾. O elemento boro foi quantificado apenas no primeiro experimento (água quente) possuindo o teor de 0,13 mg/dm³.

No primeiro experimento o solo foi lavrado e corrigido com calcário calcítico (PRNT= 69,1%) para se atingir uma saturação de bases de 60% cerca de 1 mês antes do plantio e no segundo experimento o solo foi lavrado cerca de 5 meses antes do plantio, não necessitando de correção de acidez do solo.

No primeiro experimento utilizou-se o espaçamento de 75 x 25 cm, sendo que a parcela experimental (13,5 m²⁾ constou de 6 linhas com 12 plantas/linha em densidade de plantio de 53.333 plantas/ha, enquanto no segundo experimento adotou-se o espaçamento de 80 x 30 cm, com parcela experimental (23,04 m²⁾ de 6 linhas e 16 plantas, resultando em uma densidade de plantio de 41.667 plantas/ha.

Foram formados quatro tratamentos no primeiro experimento: Testemunha, simulando a quantidade tradicionalmente utilizada pelos bataticultores da região (4,1 t/ha do formulado 4-14-8) com 165, 578, 330, 495 e 0,22 kg/ha de N, P₂O₅, K₂O, Ca e B, respectivamente; Redução, cujas doses foram calculadas segundo os teores dos nutrientes presentes no solo e a recomendação de adubação para a cultura (Comissão ..., 2004): 100, 350, 250 e 361 kg/ha de N (ureia), P₂O₅ (superfosfato simples), K₂O (cloreto de potássio) e Ca (superfosfato simples e gesso), respectivamente; Calcio, cujas doses foram as doses do tratamento Redução acrescidas de 510 kg/ha de Ca (gesso), visando aumentar a baixa relação Ca:Mg presente no solo; Boro, tratamento similar ao tratamento Calcio porém acrescido de 600 g/ha de B (bórax), visando corrigir o baixo teor deste nutriente revelado pela análise de solo. Em todos os tratamentos, os adubos foram fornecidos de uma só vez, em linha imediatamente antes do plantio.

No segundo experimento, formou-se seis tratamentos, sendo três diferentes doses de N (ureia), fornecidas totalmente na linha no dia de plantio ou parcelados, metade da dose no plantio e a outra metade na linha, 15 dias após a emergência (DAE), época em que foi realizado a amontoa. Nos tratamentos denominados "100%N", a adubação utilizada foi o que tradicionalmente se utiliza na região de Guarapuava para a cultura da batata, totalizando 164 kg/ha de N, parcelados ou não, além de 574; 328; 533; 369; 2,05 e 10,6 kg/ha de P₂O₅, K₂O, Ca, S, B e Zn, respectivamente. Nos demais tratamentos, buscou-se analisar o efeito da redução e da adição da quantidade de N, sendo que os tratamentos "75%N" representam 75% da dose tradicional de N, totalizando 123 kg/ha de N, e os tratamentos "150%N" representam 150% da adubação nitrogenada tradicional, totalizando 246 kg/ha de N, todo na base na linha de plantio ou parcelado na época da amontoa. As doses dos demais nutrientes foram as mesmas para todos os tratamentos.

Em ambos os experimentos, quatro plantas por parcela foram avaliadas em duas datas: início do florescimento aos 33 e 35 DAE e no máximo crescimento vegetativo aos 47 e 58 DAE, para o primeiro e segundo experimento, respectivamente. Nestas coletas, anotou-se a massa da matéria seca (MS, em estufa de aeração forçada a 70°C até massa constante) de tubérculos e MS da parte aérea (hastes + folhas). A área foliar foi calculada através de manipulação de fotos digitais de uma amostra de folhas realizada com o programa Image J (Abramoff et al., 2004) sendo então calculado, a área foliar total como produto da área foliar da amostra x MS de folhas/MS da amostra, e o índice de área foliar (IAF). Após a maturação fisiológica das plantas, coletou-se para cada parcela 12 plantas para a determinação do número, MS, massa da matéria fresca (MF) e porcentagem de MS dos tubérculos comerciais (>45 mm de diâmetro). No primeiro experimento os tubérculos comerciais foram divididos em duas classes: <200 g (MM) e >200 g (GG). No segundo experimento, os tubérculos comerciais foram separados em duas classes: <100 g (M) e >100 g (G). A emergência e a maturação fisiológica foram determinadas visualmente na época em que 70% das plantas emergiram e amareleceram, respectivamente. Os tratos fitossanitários foram realizados conforme a prática comum adotada na região.

O esquema estatístico do primeiro experimento foi em blocos ao acaso com quatro repetições e no segundo experimento foi em blocos ao acaso em esquema fatorial 2x3, sendo os fatores: parcelamento ou não da adubação nitrogenada e as três doses de N, com três repetições. Os dados foram agrupados e submetidos à análise de variância e, havendo significância, as médias foram separadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade (JSPS, 11.5.0 for Windows).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

No estádio de florescimento (33-35 DAE), não se observou diferença estatística significativa em nenhum dos parâmetros analisados entre os tratamentos, tanto no primeiro quanto no segundo experimento. Observou-se em média um IAF de 1,57 e 4,36; MS de tubérculos de 152 e 130 g/m²; e MS da parte aérea de 121 e 273 g/m² para o primeiro e segundo experimento, respectivamente. Da interpretação destes resultados concluiu-se que nas condições deste estudo, as diferentes quantidades de fertilizantes disponibilizados às plantas foram suficientes para o seu crescimento inicial e que o N não limitou o crescimento das plantas, mesmo na menor dose. Estes dados corroboram os dados de Yorinori (2003) que estudando a absorção de nutrientes e acúmulo de MS de plantas de batata afirma que a batateira absorve pouco nutriente durante o crescimento vegetativo, sendo que a MS acumulada até este estádio de crescimento varia de 2 a 5% da MS total.

No estádio de máximo crescimento vegetativo (47 e 58 DAE), não se observou diferença estatística entre os tratamentos do primeiro experimento no número e MS de tubérculos, o mesmo não acontecendo para IAF e MS da parte aérea, parâmetros em que plantas do tratamento Redução obtiveram menor valor do que plantas do tratamento Testemunha (Tabela 1). No segundo experimento, não se observou efeito da dose de N e da interação entre dose e parcelamento de N em nenhum parâmetro avaliado, mas constatou-se efeito do parcelamento da adubação nitrogenada no IAF e na MS de tubérculo, sendo que plantas que receberam o N todo na base produziram os maiores valores (Tabela 1). O menor IAF das plantas do tratamento Redução em comparação às plantas do tratamento Testemunha foi devido à menor MS da parte aérea das plantas do tratamento Redução em relação à Testemunha e este fato foi provavelmente devido à menor quantidade de N fornecido pelo tratamento Redução. De fato, Yin et al. (2003) constataram que a produção de folhas e hastes (parte aérea) é fortemente influenciada pela disponibilidade de N no solo à planta. O curto período entre o preparo do solo e o plantio (um mês), deve ter contribuído para a diminuição do N disponível às plantas que receberam menos N, uma vez que neste sistema, restos vegetais não tiveram tempo suficiente para se decompor, retirando parte do N do solo para promover sua decomposição (Sharifi et al., 2009). Este fato é subsidiado pelos resultados do segundo experimento, em que o preparo antecipado do solo em cinco meses resultou em ausência de efeito da redução de N no crescimento da pare aérea das plantas. Desta forma demonstra-se que a utilização de menores doses de fertilizantes nitrogenados pode resultar em plantas vigorosas no máximo crescimento vegetativo, desde que o preparo do solo seja feito com antecedência quando houver restos vegetais que possam imobilizar parte do N fornecido.

Tabela 1.
Índice de área foliar (IAF), número e massa seca de tubérculos e massa seca da parte aérea (folhas + hastes) de plantas de batata submetidas a diferentes adubações aos 47 (Experimento 1) e 58 (Experimento 2) dias após emergência {leaf area index (IAF), number and dry weight of tubers and dry weight of shoot (leaves + stem) of potato plants submitted to different fertilization at 47 (Experiment 1) and 58 (Experiment 2) days after emergence}. Guarapuava, UNICENTRO, 2006.

• ¹
  Médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey a 5% (means followed by the same letter do not differ by Tukey test at 5%); ²ns= diferença estatística não significativa (p>0,05) {statistical difference not significant (p>0.05)}, *, **= diferença estatística significativa a 5 e 1%, respectivamente (p<0,05 e 0,01) {significant difference at 5 and 1%, respectively (p<0.05 and 0.01)}.

Após a maturação fisiológica, na colheita final, no primeiro experimento, não se constatou diferença significativa entre os tratamentos no período entre a emergência das plantas e maturação fisiológica (período de crescimento), no número e na porcentagem de MS de tubérculos (Tabela 2). Entretanto, constatou-se diferença significativa na MF e MS de tubérculos, sendo que plantas dos tratamentos Redução, Calcio e Boro produziram menores MF e MS de tubérculos em relação às plantas do tratamento Testemunha. Esta diferença na produção de tubérculos foi, provavelmente, devido ao menor IAF das plantas daqueles tratamentos em relação ao tratamento Testemunha a partir da época da segunda avaliação (47 DAE), o que resultou numa provável menor interceptação de radiação solar e consequente menor produção de MS. Outros pesquisadores também obtiveram resultados semelhantes trabalhando com doses crescentes de fertilizantes (Sangoi & Kruse, 1994; Nava et al., 2007). Yorinori (2003) calculou a absorção de N, fósforo, potássio, cálcio e boro na cultivar Asterix de 140; 17,6; 134; 22; 0,11 kg/ha, respectivamente, para uma produtividade de tubérculos de 36,5 t/ha. Comparando-se estes valores com a quantidade fornecida destes nutrientes pela adubação adotada nos tratamentos do primeiro experimento, há indicação de que o nutriente com maior probabilidade de ter causado diferença na produtividade entre plantas do tratamento Testemunha e plantas dos demais tratamentos, foi o N (i.e., 165 e 100 kg/ha de N para o tratamento Testemunha e os demais, respectivamente).

Tabela 2.
Período entre a emergência e a senescência foliar (período de crescimento), número, massa fresca (MF) e seca (MS) e porcentagem de MS de tubérculos comerciais de batata (>45 mm) colhidos após a maturação fisiológica, submetidos a diferentes adubações {time between emergence and foliar senescence (growing period), number, fresh weight (MF), dry weight (MS) and percentage of MS of commercial potato tuber (>45 mm) harvested after physiological maturity, submitted to different fertilization}. Guarapuava, UNICENTRO, 2006.

• ¹Médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey a 5% (means followed by the same letter do not differ by Tukey test at 5%); ²ns= diferença estatística não significativa (p>0,05) {statistical difference not significant (p>0.05)}; *, **= diferença estatística significativa a 5 e 1%, respectivamente (p<0,05 e 0,01) {significant difference at 5 and 1%, respectively (p<0.05 and 0.01)}.

A produtividade constatada no primeiro experimento de 21,3 t/ha na testemunha, e média de 15,7 t/ha nos demais tratamentos, é baixa se comparada à média de produtividade da região de Guarapuava no ano de 2006 (24,0 t/ha) (IBGE, 2015). Esta baixa produtividade foi devido ao baixo aumento na massa de tubérculos durante o período de máximo crescimento vegetativo aos 47 DAE (Tabela 1) e a maturação fisiológica a cerca de 80 DAE (Tabela 2), e a causa deste baixo aumento neste período não é conhecida.

No segundo experimento, não se constatou efeito do parcelamento da adubação nitrogenada em nenhum dos parâmetros avaliados, sendo que em média produziu-se 51,1 t/ha (Tabela 2). Barcelos et al. (2007) também não encontraram efeito positivo do parcelamento do N na produtividade final de tubérculos, corroborando os resultados do segundo experimento. A alta porcentagem de argila (58%) do solo da área experimental, aliada ao preparo antecipado do solo, provavelmente contribuíram para a ausência de efeito do parcelamento na produtividade final de tubérculos. De fato, Shillito et al. (2009) concluíram que o teor de argila no solo é um dos principais fatores que causam variação significativa nas respostas da adubação nitrogenada. Por outro lado, Al-Moshileh et al. (2005) observaram efeito positivo do parcelamento do N em três vezes até a dose de 300 kg/ha, enquanto Silva et al. (2009) observaram efeito positivo do parcelamento de N na dose total de 256 kg/ha de N, apenas na época das águas em solo arenoso.

As doses de N afetaram apenas a porcentagem de MS dos tubérculos, sendo que a maior dose resultou em tubérculos com menor porcentagem de MS. Resultados semelhantes foram encontrados por outros autores (Oliveira et al., 2006; Goffart et al., 2008) corroborando a informação de que altas doses de N podem afetar negativamente a qualidade dos tubérculos. A ausência de efeito das doses de N no segundo experimento corroboram com os resultados obtidos por Ferreira & Gonçalves (2007), porém Sangoi & Kruise (1994), Coelho et al. (2010) e Ziadi et al. (2011) encontraram resposta em produtividade de plantas de batata até a dose de 100, 150 e 300 kg/ha de N, respectivamente, e Silva et al. (2007) recomendam doses de 163 a 171 kg/ha de N, dependendo do cenário favorável ou desfavorável ao preço da batata.

Observou-se interação estatística significativa entre o parcelamento e as doses de N para a MS e MF de tubérculos (Tabela 2). Para os tratamentos 75%N e 100%N, o parcelamento da adubação nitrogenada acarretou em médias em tubérculos maiores que aquelas fornecidas totalmente no plantio. Entretanto, no tratamento 150%N, os maiores valores de MS e MF de tubérculos foram observados quando o N foi disponibilizado às plantas em dose única no plantio. Esperava-se que o parcelamento do N do tratamento 150%N seria benéfico para a produtividade de tubérculos, uma vez que o aumento da dose de N aumenta a sua quantidade perdida por lixiviação (Shrestha et al., 2010; Song et al., 2014) e o parcelamento do N tende a diminuir sua perda para o solo.

Na Figura 1a, observa-se a produção de tubérculos por classe de tamanho após a senescência das plantas adubadas com diferentes doses de fertilizantes no primeiro (Figura 1a) e no segundo (Figura 1b) experimento. Nota-se que no primeiro experimento não houve diferença significativa quanto à produção de tubérculos da classe GG entre os tratamentos, porém, plantas do tratamento Testemunha produziram maior quantidade de tubérculos da classe MM que plantas dos demais tratamentos (Figura 1a). Desta forma, entende-se que a maior produtividade de tubérculos das plantas do tratamento Testemunha no primeiro experimento (Tabela 2) foi devido à maior produção de tubérculos de tamanho médio (Figura 1a) destas plantas.

Figura 1.
Produtividade comercial de tubérculos (>45 mm) de batata divididos em classes de tamanho, M, MM, G e GG (<100, <200, >100 g e >200 g, respectivamente) oriundas de plantas submetidas a diferentes adubações (a) e diferentes doses e parcelamento de nitrogênio (b) {potato comercial tuber yield (>45 mm) classified in size classes, M, MM, G and GG (<100, <200, >100 and >200 g, respectively) from plants with diferent fertilization (a) and rates and splitting of nitrogen (b)}. ¹Médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey a 5% (means followed by the same letter do not differ by Tukey test at 5%); ²ns= diferença estatística não significativa (p>0,05) {statistical difference not significant (p>0,05)}; * diferença estatística significativa a 5% (p<0,05) {significant difference at 5% (p>0,05)}.Guarapuava, UNICENTRO, 2006.

No segundo experimento, observou-se interação significativa entre parcelamento e dose de N na produção de tubérculos grandes (G) (Figura 1b). Observa-se que a interação significativa observada para a produção comercial de tubérculos (Tabela 2), foi devido à interação no mesmo sentido observada para a produção dos tubérculos da maior classe (G) observada na Figura 1b. Desta forma, o parcelamento da adubação nitrogenada causou aumento da produção de tubérculos grandes para os tratamentos 75%N e 100%N, mas teve efeito inverso no tratamento 150%N. A maior produtividade comercial observada no segundo experimento foi de 56,9 t/ha no tratamento 150%N fornecido todo na base, sendo que no tratamento 75%N parcelado, observou-se uma produtividade de 54,0 t/ha, apenas 5% inferior à maior produtividade. Desta forma, é evidente que o produtor deve levar em consideração a utilização da menor dose de N de forma parcelada, caso a operação de adubação em cobertura não onere e não dificulte demasiadamente o manejo fitotécnico da cultura. Ademais, uma vez que a eficiência do uso do N pelas plantas diminui com o aumento do N mineral fornecido (Chloupek et al., 2004), alternativas para uma melhor eficiência no uso do N pela cultura através de cultivares mais eficientes, tecnologia de aplicação do fertilizante, entre outros, deveria ser preferencialmente utilizada em comparação ao aumento da dose de N fornecido (Shrestha et al., 2010).

Nas condições edafoclimáticas do presente estudo, a redução da quantidade de fertilizante tradicionalmente fornecida para o cultivo da batata na região de Guarapuava, mesmo acrescida de cálcio e boro, resultou em menor produtividade final, porém a utilização da menor dose de N (75%N, 120 kg/ha) parcelado metade no plantio e metade na amontoa, resulta na melhor opção econômica quando o preparo do solo é realizado de forma antecipada.

AGRADECIMENTOS

O autor agradece aos alunos de graduação do curso de Agronomia da UNICENTRO pelo auxílio na coleta dos dados.

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Disponibilidade de dados

Citações de dados

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  Apr-Jun 2015

Histórico

• Recebido
  04 Ago 2014
• Aceito
  05 Fev 2015