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Potato seed minituber yield as function of nitrogen rates applied in the substrate (Produção de mini-tubérculo semente de batata, em função de doses de nitrogênio aplicadas ao substrato)

Authors:

Abstract and Figures

The objective of the experiment was to evaluate the effects of nitrogen rates on minituber potato (Solanum tuberosum L.) seed yield, Monalisa cultivar, propagated by mini-tubers from anterior sow of tissue culture plantlets. The experiment was conducted in greenhouse, at Universidade Federal de Viçosa. Five N rates, 0; 50; 100; 200 and 400 mg kg-1 of N, as NH4NO3, were evaluated in a randomized complet block design and five repetitions. One minituber was planted in substrate in 3 L pot. The SPAD index in the fourth leaf (LQ) increased with the increase in N rates and decreased with the plant age. At 79 days after planting, N-NO�3 content in the LQ dry matter, associated with the maximum minitubers yield, was 2,09 dag kg-1. The maximum minituber dry matter was 194,4 g pot-1 attained with 225 mg kg-1 of N.
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Original Article
Biosci. J., Uberlândia, v. 24, n. 1, p. 1- 9, Jan./Mar. 20
08
1
PRODUÇÃO DE MINI-TUBÉRCULO SEMENTE DE BATATA, EM FUNÇÃO
DE DOSES DE NITROGÊNIO APLICADAS AO SUBSTRATO
POTATO SEED MINITUBER YIELD AS FUNCTION OF NITROGEN RATES
APPLIED IN THE SUBSTRATE
José Delfino SAMPAIO JÚNIOR
1
; Paulo Cézar Rezende FONTES
2
; Marialva Alvarenga
MOREIRA
3
; Marcelo de Almeida GUIMARÃES
3
1. Mestre em Fitotecnia, Departamento de Biologia Vegetal, Universidade Federal de Viçosa – UFV, Viçosa - MG; 2. Ph.D em Nutrição
Mineral de Plantas, Bolsista CNPq, Departamento de Fitotecnia – UFV; 3. Mestre em Fitotecnia, Bolsista CNPq, Departamento de
Biologia Vegetal – UFV. mguimara@hotmail.com
RESUMO:
O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito de doses de nitrogênio sobre a produção de mini-
tubérculos de batata semente (Solanum tuberosum L.), cultivar Monalisa, a partir do plantio de mini-tubérculo obtido de
anterior plantio de plântulas advindas de cultivo in vitro. O experimento foi realizado em ambiente protegido, na
Universidade Federal de Viçosa. Foram avaliadas cinco doses de nitrogênio: 0; 50; 100; 200 e 400 mg dm
-3
de N, na forma
de NH
4
NO
3
, dispostas em blocos ao acaso e cinco repetições. Um mini-tubérculo foi plantado por vaso de 3 L contendo
substrato. O índice SPAD, medido na quarta folha (LQ), aumentou com o aumento da dose de N e diminuiu com a idade
da planta. Aos 79 dias após o plantio, o teor de N-NO
3
na matéria seca da LQ, associado à máxima produção de mini-
tubérculos, foi 2,09 dag kg
-1
. A produção máxima de mini-tubérculos foi 194,4 g vaso
-1
obtida com a dose de 225 mg
dm
-3
de N.
PALAVRAS-CHAVE:
Solanum tuberosum. Adubação. Ambiente protegido. Vaso.
INTRODUÇÃO
A batata é propagada assexuadamente por
“tubérculos-semente” que onera o custo de
produção, de 25 a 40% (ASSIS, 1999; NAGANO,
1999). A utilização de sementes” de alta qualidade
fisiológica, com alto padrão genético e fitossanitário
é fundamental para a obtenção de elevada
produtividade garantindo, assim, a exploração
comercial da batata pelo produtor.
No Brasil, vários fatores têm contribuído
para que, nas últimas décadas, tenha crescido a
produção de batatas-semente básica, registrada e
certificada. Incentivos governamentais, preço alto
da semente importada, melhoria da tecnologia
aplicada pelos produtores, instalação de laboratórios
de cultura de tecidos onde se pode efetuar a limpeza
de vírus e a propagação rápida de plântulas in vitro,
progressos na área de cultivo protegido para a
produção de mini-tubérculos e sementes pré-básicas
além da utilização de técnicas modernas de detecção
de vírus e de outros patógenos para a avaliação da
qualidade da semente, são os principais (ASSIS,
1999). O plantio de plântula originária de cultura in
vitro propicia a colheita de mini-tubérculos. A
utilização destes pode ser alternativa eficaz para a
produção de batata-semente, pois são convenientes
para o armazenamento, podendo ser armazenados
em espaço físico reduzido e por maior tempo do que
as plântulas em tubos de ensaio. Adicionalmente,
mini-tubérculo pode ser transportado em maior
número na caixa padrão de comercialização do que
tubérculo-semente maior, diminuindo o custo do
transporte.
Os mini-tubérculos são produzidos em
condições protegidas, independentemente da estação
do ano ou da demanda. Os mini-tubérculos podem
ser plantados no campo, com tecnologia e em
condições apropriadas, para a obtenção de
tubérculo-semente (VANDERHOFSTADT, 1999).
Alternativamente, eles podem ser multiplicados em
ambiente protegido, em vaso contendo substrato
para a produção de nova safra de mini-tubérculos.
O plantio em vaso contendo substrato
apropriado visando à produção de semente básica de
batata tem sido usado (GRIGORIADOU;
LEVENTAKIS, 1999). O substrato deve permitir
adequadas aeração, infiltração e armazenamento de
água, além da isenção de patógenos e de
uniformidades na disponibilidade de nutrientes.
Normalmente, a quantidade de nutrientes presente
na maioria dos substratos é baixa, sendo necessária
a adição de fertilizantes para o desenvolvimento e
produção da planta.
Dentre os nutrientes, o nitrogênio (N)
merece destaque, pois, quase sempre é necessário
aplicar fertilizante nitrogenado aos substratos, em
dose apropriada, para a produção de tubérculos. Em
cultivo hidropônico, o início de tuberização é
retardado com alta dose de N (MEDEIROS;
CUNHA, 2003). É sabido que, no campo, o N
influencia tanto o número quanto a massa dos
Received: 27/03/07
Accepted: 11/05/07
Produção de mini-tubérculo SAMPAIO JÚNIOR, J. D. et al.
Biosci. J., Uberlândia, v. 24, n. 1, p. 1- 9, Jan./Mar. 20
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2
tubérculos produzidos por planta (ERREBHI et al.,
1998; MEYER; MARCUM, 1998). Dependendo do
teor existente no solo, dose sub-ótima de N reduz a
produtividade, enquanto dose excessiva atrasa o
início da tuberização, prolonga o ciclo da cultura e
também reduz a produtividade (OPARKA et al.,
1987 e GIL, 2002).
Recomendação de dose de N para o plantio
no campo é abundante na literatura. Contudo, são
escassos os estudos visando à recomendação de
dose de N a ser aplicada ao substrato, tendo como
material propagativo mini-tubérculos. Assim,
utilizando-se como material propagativo mini-
tubérculos obtidos de anterior plantio de plântulas
advindas de cultivo in vitro, objetivou-se com o
trabalho avaliar o efeito de doses de nitrogênio
aplicadas ao substrato sobre a produção de mini-
tubérculos semente de batata.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado em casa de
vegetação do Departamento de Fitotecnia da
Universidade Federal de Viçosa. Foram avaliadas
cinco doses de N aplicadas ao substrato: 0; 50; 100;
200 e 400 mg dm
-3
de N, na forma de NH
4
NO
3
.
Cada dose foi dividida em 30 partes e cada uma foi
diluída em 200 mL de água que foram aplicados em
cada vaso, diariamente, a partir de 23 dias após o
plantio (DAP).
Como material propagativo foi utilizado
mini-tubérculo não dormente da cultivar Monalisa
obtido do plantio anterior de plântulas advindas de
cultivo in vitro. O mini-tubérculo foi plantado em
vaso de 3 L contendo o substrato comercial
BioPlant® que apresentava 5,8 de pH, 2,2 mS cm
-1
de condutividade elétrica (extrato 2:1) e 0,8 dag kg
-1
de nitrogênio total. O substrato foi uniformemente
adubado com macro e micronutrientes na
quantidade expressa em mg L
-1
: 3.380 de
superfosfato simples, 560 de Sulfato de Magnésio,
200 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 Amônio.
Após o plantio, os vasos foram irrigados
diariamente conforme a necessidade, determinada
manualmente pelo toque com os dedos. Aos 34 dias
após o plantio (DAP) foi realizada a amontoa
adicionando-se substrato na parte superior do vaso.
Os caules aéreos das plantas foram tutorados
verticalmente com barbante.
As características avaliadas ao longo do
ciclo da cultura foram:
1) Índice SPAD, medido com o clorofilômetro
SPAD-502 - Soil-Plant Analysis Development
SPAD-Section, da Minolta Câmera Co., Ltd., Japan.
A primeira determinação do índice SPAD foi
denominada SPAD 1 (S1) sendo realizada aos 37
dias após o plantio (DAP). A partir da primeira
medição foram realizadas medições, semanalmente,
durante 5 semanas aos 44 (S2), 51 (S3), 58 (S4), 65
(S5) e 72 (S6) dias após o plantio. As leituras do
índice SPAD foram realizadas no período matinal,
na quarta folha a partir do ápice (LQ). Nas mesmas
épocas, também foram realizadas leituras do índice
SPAD em uma folha fixa, a segunda folha a partir
da base da planta (LF). Aos 79 DAP foi medido o
índice SPAD (S7) na LQ imediatamente antes da
mesma ser destacada de cada planta útil para a
posterior análise do teor de N-NO
3
na massa seca
(MS).
2) Altura da planta, medida a partir do nível do
substrato até a região apical da planta; para plantas
com mais de uma haste foi determinada à média da
altura destas hastes. As medições foram efetuadas
semanalmente, aos 51, 58 e 72 DAP.
3) Número de folhas aos 44 DAP.
4) Teor de N-NO
3
na massa seca da LQ coletada
aos 79 DAP segundo a metodologia de Cataldo et
al., (1975).
5) Massa seca da quarta folha (MSQF), de folhas
(MSF), caules (MSC), raízes (MSR), mini-
tubérculos (MSMT), total (MST) e classificação dos
tubérculos, realizadas aos 98 DAP. Nessa ocasião,
as plantas foram colhidas e os mini-tubérculos
classificados em tipos, V (16 a 23 mm), VI (13 a 16
mm), VII (10 a 13 mm) e VIII (< 10 mm), de acordo
com IMA (2003).
Os dados foram submetidos às análises de
variância e regressão. Os modelos de regressão
foram escolhidos baseados na significância dos
coeficientes de regressão utilizando o teste F, com o
nível de 5 % e 1 % de probabilidade, na lógica
biológica e no coeficiente de determinação. Foram
avaliados os modelos linear, quadrático, cúbico,
linear raiz, quadrático raiz e cúbico raiz; quando
possível, foi calculado o ponto de máximo, por
derivação.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Não houve efeito de dose de nitrogênio
sobre as seguintes variáveis: leitura obtida com o
clorofilômetro SPAD 502 na folha fixa aos 44
(LFS2), 51 (LFS3) e 58 dias após o plantio (LFS4).
Isto é, os índices SPAD avaliados em LFS2, LFS3 e
LFS4 não sofreram influência das doses de N
aplicadas ao substrato, tendo as médias variado de
Produção de mini-tubérculo SAMPAIO JÚNIOR, J. D. et al.
Biosci. J., Uberlândia, v. 24, n. 1, p. 1- 9, Jan./Mar. 20
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3
25,24 a 28,97. Isto pode ter ocorrido devido o
substrato ter quantidade de N capaz de suprir a
planta na fase inicial de crescimento.
Por outro lado, houve efeito positivo de
doses de N sobre as variáveis: leitura obtida com o
clorofilômetro SPAD 502 na quarta folha a partir do
ápice (LQ) aos 37 (LQS1), 44 (LQS2), 51 (LQS3),
58 (LQS4), 65 (LQS5), 72 (LQS6) e 79 (LQS7) e
leitura na folha fixa (LF) aos 37 (LFS1), 65 (LFS5)
e 72 (LFS6). Aumento em SPAD significa aumento
na intensidade da cor verde da planta e, segundo
Fontes (2001), o índice SPAD mede de forma
indireta o teor de clorofila, indicando o estado de
nitrogênio da planta. A clorofila é o pigmento
envolvido na fotossíntese e correlações positivas
entre a taxa fotossintética e o teor de N na planta
têm sido observadas por diversos autores
(KEULEN; STOL, 1991; MAKINO et al., 1994).
Vos; Bom (1993) também verificaram correlação
positiva entre o teor da clorofila na planta e a dose
de N adicionada à cultura da batata, indicando que o
teor de clorofila na planta está relacionado com o
estado nutricional nitrogenado (MINOTTI et al.,
1994). Rodrigues et al. (2000) obtiveram aumento
do índice SPAD medido na quarta folha
completamente expandida da batata cultivar
Monalisa aos 20 DAE com o incremento da dose de
N. Piekielek; Fox (1992) e Argenta et al. (2001)
observaram que os valores SPAD em folha
estiveram correlacionados com a quantidade de N
adicionada para a obtenção da máxima produção e
com a produção de grãos de milho.
Os modelos que melhor descreveram o
efeito de dose de N sobre as leituras SPAD na LQ
estão apresentados na Tabela 1. O índice SPAD na
LQ associado à dose de N que propiciou a máxima
produção de tubérculos, avaliado aos 37 DAP, foi
45,69. Malavolta et al. (1997) citam a faixa de 49 a
56 como adequada para o índice SPAD na quarta ou
quinta folha mais nova totalmente expandida a partir
do ápice, amostrada um mês depois do plantio em
condições de campo. Rodrigues et al. (2000), em
solução nutritiva, determinaram o nível crítico do
índice SPAD de 39,6 na quarta folha jovem
completamente expandida da cultivar Monalisa, de
57 dias de idade. GIL (2001) obteve o valor de
45,30 unidades SPAD na quarta folha
completamente expandida a partir do ápice aos 20
dias após a emergência (DAE), associado a maior
produção de tubérculos.
Os valores dos índices SPAD na folha fixa
(LF) variaram em função das doses de N aplicadas
no substrato. Porém, em LF os valores de SPAD
foram inferiores quando comparados aos da LQ.
Isso pode ser explicado pela remobilização do N na
planta, da folha mais velha (LF) para as mais novas
(LQ). Esse fato indica a necessidade de padronizar a
folha a ser usada para efeito de diagnóstico,
conforme mencionado por Fontes (2001).
Tabela 1. Equações ajustadas para o índice SPAD medido na quarta folha a partir do ápice (LQ), aos 37
(LQS1), 44 (LQS2), 51 (LQS3), 58 (LQS4), 65 (LQS5), 72 (LQS6) e 79 (LQS7) dias após o
plantio (LQS7), em função das doses de nitrogênio (N) aplicadas ao substrato. Experimento com
mini-tubérculos de batata.
Variáveis Equações ajustadas r
2
LQS1 SPAD = 41,42 + 0,019 N 0,89 **
LQS2 SPAD = 37,41 + 0,0176 N 0,78 *
LQS3 SPAD = 31,29 + 0,099 N – 0,00018 N
2
0,98 **
LQS4 SPAD = 27,01 + 0,075 N – 0,00011 N
2
0,99 **
LQS5 SPAD = 25,62 + 0,027 N 0,91 **
LQS6 SPAD = 17,05 + 0,087 N – 0,00011 N
2
0,96 *
LQS7 SPAD = 18,14 + 0,130 N – 0,0002 N
2
0,95 **
** equação significativa a 1 % de probabilidade pelo teste “F”;* equação significativa a 5 % de probabilidade pelo teste “F”.
Não houve efeito de dose de N, sobre a
altura das plantas medida aos 51 (A1), 58 (A2) e 72
(A3) dias após o plantio (DAP), sendo que o valor
médio foi 58,1; 60,3 e 61,6 cm, respectivamente.
Produção de mini-tubérculo SAMPAIO JÚNIOR, J. D. et al.
Biosci. J., Uberlândia, v. 24, n. 1, p. 1- 9, Jan./Mar. 20
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Em avaliação realizada aos 44 DAP, não houve
efeito de doses de N sobre o número de folhas (NF),
sendo que o valor médio foi 25,8 folhas.planta
-1
. Isto
indica que a disponibilidade de N no substrato não
alterou o rítimo plastocrômico das plantas. De forma
contrária, Gil (2001) obteve em campo, com o
incremento da dose de N em pré-plantio, aumento
linear do NF da batateira. Segundo Biemond; Vos
(1992) e Vos; Putten (1998), o número total de
folhas é influenciado pela disponibilidade de N. A
taxa de surgimento de novas folhas aumenta
acentuadamente com o aumento da formação dos
caules ramos devido a alto nível de nitrogênio
(OLIVEIRA, 2000).
Em determinação única realizada aos 79
DAP (LQS7) houve efeito de doses de N sobre o
teor de N-NO
3
da massa seca da quarta folha (LQ)
da batateira, sendo a relação descrita pelo modelo
quadrático (Figura 1). O valor máximo desta
variável foi 2,37 dag kg
-1
com a dose de 358,3 mg
kg
-1
de N. Acréscimos nas concentrações de N-NO
3
na folha têm sido detectados com o aumento da
quantidade de nitrogênio aplicado. Os aumentos
tendem a atingir variações pronunciadas, as quais
decrescem à medida que aumenta a quantidade do
fertilizante aplicado (ASFARY et al., 1983;
MACLEAN, 1981; ROBERTS et al., 1982;
WHITE; SANDERSON, 1983).
Y = -0,1667 + 0,0126 N - 0,000018 N
2
r
2
= 0,95 **
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 100 200 300 400
Doses de N (mg kg
-1
)
N-NO
-
3
(dag kg
-1
)
Figura 1. Teor de N- NO
3
(dag kg
-1
) na massa seca da quarta folha da batateira aos 79 DAP (LQS7) em função
de doses de nitrogênio aplicadas ao substrato.
Para a dose zero de N, a que propiciou a maior
produção de tubérculos, o teor de N-NO
3
na LQS7
foi 2,09 dag kg
-1
. Gil (2001) mostrou que o teor de
N-NO
3
na massa seca do pecíolo da quarta folha da
batateira no campo aumentou de maneira
quadrática, com o incremento das doses de N em
pré-plantio, encontrando valor de 1,52 dag kg
-1
para
a dose de N que propiciou a maior produção de
tubérculos comerciais medida aos 20 DAE,
resultado esse semelhante aos obtidos em outros
trabalhos (PORTER; SISSON, 1991; 1993), nos
quais também verificaram aumento do teor de N-
NO
3
na massa seca do pecíolo da quarta folha com
o aumento da dose de nitrogênio.
Não houve efeito de dose de N sobre a
massa seca da quarta folha (MSQF) e raízes (MSR)
avaliadas aos 98 DAP. Esses índices não refletiram
a adição diferenciada de N, não sendo úteis como
ferramentas de diagnóstico. Gil (2001) encontrou,
em condições de campo, aumento linear na MSF da
batata com a aplicação de N e Biemond; Vos (1992)
obtiveram aumento da massa seca do caule com
aumento da dose de nitrogênio.
Houve efeito de dose de N sobre a massa
seca das folhas (MSF), dos caules (MSC) e dos
tubérculos (MSTB). O incremento da dose de N
propiciou aumento de forma quadrática sobre a
MSF, MSC e MSTB (Tabela 2), que atingiram
valores 6,18; 1,96 e 37,15 g vaso
-1
, com 225 mg kg
-1
de N, dose que propiciou a xima produção de
mini-tubérculos.
Produção de mini-tubérculo SAMPAIO JÚNIOR, J. D. et al.
Biosci. J., Uberlândia, v. 24, n. 1, p. 1- 9, Jan./Mar. 20
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Houve efeito de dose de N sobre a massa
seca total (MST) da planta. O aumento na dose de N
propiciou aumento quadrático em MST, que atingiu
o valor de 46,10 g vaso
-1
quando associada à dose de
N que propiciou a maior produção de tubérculos
(225 mg kg
-1
) (Figura 2).
Tabela 2. Equações ajustadas em função das doses de nitrogênio (N) aplicadas ao substrato sobre massa seca das
folhas (MSF), caule (MSC) e tubérculos (MSTB). Experimento com mini-tubérculos de batata.
Variáveis Equações ajustadas r
2
MSF Y = 3,47 + 0,0208N – 0,000039 N
2
0,99 **
MSC Y = 1,20 + 0,00607 N – 0,000012 N
2
0,73 *
MSTB Y = 22,80 + 0,12 N – 0,00025 N
2
0,80 **
** equação significativa a 1 % de probabilidade pelo teste “F”;* equação significativa a 5 % de probabilidade pelo teste “F”.
Y = 28,24 + 0,147N - 0,0003 N
2
r
2
= 0,87 **
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 100 200 300 400
Doses de N (mg kg
-1
)
MST (g vaso
-1
)
Figura 2. Massa seca total (MST) de planta de batata em função das doses de N aplicadas ao substrato.
A produção de tubérculos (PT) por vaso
aumentou de forma quadrática em função da dose de
N aplicada ao substrato (Figura 3), sendo obtido o
valor máximo estimado de 194,4 g vaso
-1
com a
dose de 225 mg kg
-1
de N. Grigoriadou; Leventakis
(1999) em trabalho que avaliou a produção
comercial de mini-tubérculos pelo uso da cnica de
micropropagação, encontraram valores de 2,07; 1,85
e 2,52 mini-tubérculos/planta para as cultivares de
batata Spunta, Jaerla e Kennebec; no presente
trabalho, a porcentagem de mini-tubérculos
comerciais (> 10 mm) ficou acima de 98 % e a
produção de mini-tubérculos/planta variou de 15 a
25 g/planta.
O N é fator ambiental envolvido no
controle da tuberização que, juntamente com o
fotoperíodo, pode permitir a tuberização por meio
dos fitohormônios endógenos (KRAUSS, 1985;
JACKSON, 1999), sendo que altos níveis de N
podem inibir a atividade ou alterar os níveis de
reguladores de crescimento (KRAUSS, 1985;
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, 1987).
Produção de mini-tubérculo SAMPAIO JÚNIOR, J. D. et al.
Biosci. J., Uberlândia, v. 24, n. 1, p. 1- 9, Jan./Mar. 20
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6
Y = 133,64 + 0,54 N - 0,0012 N
2
r
2
= 0,86 **
0
50
100
150
200
250
0 100 200 300 400
Doses de N (mg kg
-1
)
PT (g vaso
-1
)
Figura 3. Produção de tubérculos (PT) de batata, em função de doses de nitrogênio no substrato.
Não houve efeito da dose de N aplicada ao
substrato sobre o número de tubérculos por vaso,
sendo o valor médio de 8,72. A massa média de
cada tubérculo foi 101,5; 57,0; 30,1; 11,8; 4,7; 2,1;
1,4 e 0,6 g para os tipos de I a VIII,
respectivamente. A maior freqüência de tubérculos
ficou nos tipos III, IV, V e VI, ou seja, cerca de 77
% do número total de tubérculos produzidos ficaram
abaixo do tipo VI e a maior porcentagem, cerca de
29 %, foi do tipo III.
CONCLUSÕES
A produção máxima de mini-turculos
foi 194,4 g vaso
-1
obtida com a dose de 225 mg
dm
-3
de N.
O teor de N-NO
3
na quarta folha a partir do
ápice da batata, aos 79 dias após o plantio,
associado à máxima produção de mini-tubérculos,
foi 2,09 dag kg
-1
.
AGRADECIMENTOS
Ao CNPq pelas bolsas e a FAPEMIG pelo
recurso financeiro.
ABSTRACT:
The objective of the experiment was to evaluate the effects of nitrogen rates on minituber potato
(Solanum tuberosum L.) seed yield, Monalisa cultivar, propagated by mini-tubers from anterior sow of tissue culture
plantlets. The experiment was conducted in greenhouse, at Universidade Federal de Viçosa. Five N rates, 0; 50; 100; 200
and 400 mg kg
-1
of N, as NH
4
NO
3
, were evaluated in a randomized complet block design and five repetitions. One
minituber was planted in substrate in 3 L pot. The SPAD index in the fourth leaf (LQ) increased with the increase in N
rates and decreased with the plant age. At 79 days after planting, N-NO
3
content in the LQ dry matter, associated with the
maximum minitubers yield, was 2,09 dag kg
-1
. The maximum minituber dry matter was 194,4 g pot
-1
attained with 225
mg kg
-1
of N.
KEYWORDS:
Solanum tuberosum. Fertilization. Unheated greenhouse. Pot.
REFERÊNCIAS
ARGENTA, G.; SILVA, P. R. F.; BORTOLINI, C. G. Clorofila na folha como indicador do nível de nitrogênio
em cereais. Ciência Rural, Santa Maria, v. 31, n. 4, p. 715-722, jul./ago., 2001.
Produção de mini-tubérculo SAMPAIO JÚNIOR, J. D. et al.
Biosci. J., Uberlândia, v. 24, n. 1, p. 1- 9, Jan./Mar. 20
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An analysis is described for the rapid determination of nitrate‐N in plant extracts. The complex formed by nitration of salicylic acid under highly acidic conditions absorbs maximally at 410 nm in basic (pH>12) solutions. Absorbance of the chromophore is directly proportional to the amount of nitrate‐N present. Ammonium, nitrite, and chloride ions do not interfere.
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Nitrogen management for irrigated potato (Solanum tuberosum L.) is important from both a production and environmental stand-point. Nitrogen deficiency can limit yield, while excessive N cab leach to groundwater. The objective of this study was to investigate the effects of early-season N management on irrigated 'Russet Burbank' potato yield, N recovery, and NO3-N leaching. A 2-yr experiment was conducted on a Hubbard loamy sand (Udorthentic Haploborolls), using four N treatments and a 0 N control. Total N applied was 270 kg N ha-1; the portion applied at planting was 0, 45, 90, and 135 kg N ha-1, with the remainder applied in equal quantifies at emergence and hilling. In 1991, increasing the amount of N applied at planting did not affect total yield, but significantly increased the yield of nonmarketable tubers. In 1992, total yield again was not affected, but the yield of smaller tubers significantly increased and the yield of larger tubers decreased as the proportion of N applied at planting increased. During 1991, when heavy leaching occurred, an average of only 33% of applied N was recovered by the crop. In contrast, during 1992, when fewer leaching events occurred, recovery of N averaged 56%. In both growing seasons, the amount of NO3-N leached increased linearly as the proportion of N applied at planting increased. The strategy of reducing N application at planting for irrigated Russet Burbank potato can reduce the potential for NO3-N leaching, increase N uptake, and improve marketable yield.
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We report three N rate experiments conducted on a gravelly loam soil to assess the N status of potato ( Solanum tuberosum L.) using a Minolta SPAD-502 chlorophyll meter. Highly significant linear and quadratic trends were obtained for the regression of N rate on marketable tuber yields and SPAD readings. SPAD readings were taken at four times during the growing season and decreased as plants aged. Based on regression analysis, the early season SPAD readings, associated with N rates giving maximum marketable tuber yields, ranged from 49 to 56 units depending on year, variety, and location. Potato variety significantly affected SPAD values in eight of the 12 situations where readings were obtained. Precision in interpretation was improved when the highest N rates were considered “reference strips” to standardize the SPAD readings across varieties and growing seasons. Our results suggest that field SPAD readings can readily identify severe N deficiency in potatoes, have the potential to identify situations where supplementary sidedressed N would not be necessary, but would be of limited value for identifying situations of marginal N deficiency unless reference strips are used.
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RESUMO A participação do nitrogênio na diferenciação e crescimento dos tubérculos faz com que esse nutriente tenha um efeito direto no rendimento da cultura da batata. Níveis elevados de N podem favorecer o crescimento da parte aérea em detrimento dos tubérculos, comprometendo a produtividade. Este estudo teve como objetivo avaliar diferentes níveis de N na solução nutritiva, no cultivo hidropônico de sementes pré-básicas de batata, cv. Asterix. Os tratamentos consistiram de quatro concentrações de N (120, 146, 172, 198 mg L -1) e dois tipos de material propagativo (minitubérculos e plântulas produzidas in vitro) sendo o cultivo conduzido em sistema hidropônico constituído de calhas de PVC. Os níveis mais elevados de nitrogênio, independentemente do material propagativo utilizado, ocasionaram um retardamento no início da tuberização. O número de tubérculos por planta foi inferior no nível mais elevado de N. O peso de tubérculos por planta, para ambos os materiais propagativos utilizados, foi superior com 120 mg de N L -1 , em comparação à concentração de 198 mg L -1 . Palavras-chave: Solanum tuberosum L., cultivo sem solo, nutrição mineral. ABSTRACT Hydroponic cultivation of potato pre-basic seeds: nitrogen concentration in nutrient solution. Nitrogen affects tuber differentiation and growth with direct effect on yield of potato crop. High levels of N may favor shoot development, with detrimental effect on tuber growth, reducing yield. This study evaluated different N concentration in the nutrient solution in hydroponic production of potato pré-basic seeds, cv. Asterix. Four levels of N (120, 146, 172 and 198 mg.L -1) and two types of propagative material, mini tubers and in vitro plants were evaluated, in a hydroponic system constituted of PVC gutters. The higher nitrogen levels, independently of the propagative material used, delayed tuber differentiation. The number of tubers per plant was lower in the highest N concentration. The weight of tubers per plant, for both propagative materials, was higher at N120 mg L -1 , compared to 196 mg L -1 .
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Russet Burbank and Shepody potatoes were grown with the following four nitrogen treatments: 1) 90 kg ha−1 at planting; 2) 180 kg ha−1 at planting; 3) 90 kg ha−1 at planting followed by an additional 90 kg ha−1 side-dressed after tuber initiation; or 4) 90 kg ha−1 at planting followed by an additional 45 kg ha−1 sidedressing. When compared to the 90 kg ha−1 at-planting treatment, petiole NO3-N concentrations increased rapidly after sidedressing and were relatively constant through mid-season. Sidedressed N significantly increased total yields relative to the 90 kg N ha−1 at-planting treatment by an average of 5.0 t ha−1 in three of nine experiments. Three of the experiments, where yields did not significantly increase, were on sites which were not expected to respond to supplemental N based on petiole NO3-N testing. A red clover green manure crop was the previous crop for two of these experimental sites. Petiole NO3-N testing criteria were only partially effective in detecting sites where response to sidedressed N occurred. When compared to a single application of 180 kg N ha−1 at planting, split application of 90 kg N ha−1 at planting followed by a 90 kg N ha−1 sidedressing significantly reduced total yields in one of nine experiments and did not affect yields in the remaining eight experiments. Tuber uniformity was improved in three of nine experiments by the split-N treatment. Specific gravity was not significantly affected. Use of 45 kg N ha−1 at side-dressing resulted in similar yield as the 90 kg N ha−1 sidedressing, although yield of large-sized tubers was often decreased with the lower N rate. Use of reduced at-planting N rates followed by sidedressed N does not appear to increase yields of non-irrigated Russet Burbank and Shepody potatoes when compared to the at-planting N rates that are currently recommended. This management approach can maintain yields at levels comparable to at-planting N programs and does provide an opportunity to reduce N application rates on sites where soil N reserves and soil amendments may make a substantial N contribution to the potato crop. Side-dressed N application can frequently improve yields and tuber size when potatoes have been underfertilized at planting; however, some inconsistency in response can be expected in regions that rely on unpredictable natural rainfall.
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Detection of high NO3 concentrations in domestic wells has led to concern about excessive fertilizer N use in crop production. A potato (Solanum tuberosum L. cv. Russet Burbank) experiment was initiated to examine the effect of water and N on potato yield and quality, tuber N concentrations, petiole NO3 concentrations, and N distribution in the soil. The field trial consisted of a line-source irrigation system with six water rates (0.33, 0.66, 1.00, 1.10, 1.20, and 1.30 times crop evapotranspiration ETc) each having six planting-time N rates (0, 56, 112, 168, 224, and 448 kg ha⁻¹) replicated four times with treatments applied to the same plots in two successive years on a Pittville sandy loam (fine-loamy, mixed, mesic Typic Argixerolls). Yields were significantly increased with water, averaging 14.1 to 54.4 Mg ha⁻¹ in 1992 and 20.8 to 46.5 in 1993. Nitrogen rate significantly increased yield in 1993, averaging 28.7 to 44.1 Mg ha⁻¹, but not in 1992. Residual soil profile NO3-N (1040 mg kg⁻¹) present at planting time in the first cropping season was utilized, denitrified, or leached from the top 150 cm of soil by above-normal winter rainfall before the beginning of the second season. At the end of the second season, low NO3−N concentrations were observed in soil profiles receiving 0,112, and 224 kg N ha⁻¹, whereas a concentration of 1050 mg kg t was found in the 0- to 60-cm depth of soil with the 448 kg N ha⁻¹ rate. High residual soil N in 1992 resulted in N use efficiency (NUE) for tubers of >200 g kg⁻¹; in the 1993 season, however, NUE was > 300 g kg⁻¹. Nearmaximum yields were obtained with 1.10 to 1.20 ETc applied water and 0 to 56 kg N ha⁻¹ in 1992 and with 1.10 to 1.30 ETc applied water and 168 to 224 kg N ha⁻¹ in 1993. Please view the pdf by using the Full Text (PDF) link under 'View' to the left. Copyright © . .
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In a 2-year field experiment with potatoes measurements were made at successive harvests of the dry-matter yield of leaves and tubers and of the length of the root system. Experimental treatments were 150 kg N/ha, control plots receiving no N, and each with or without irrigation. In both years the crop gave increased yields with fertilizer N and irrigation. Fertilizer N increased the weight of leaves and embryonic tubers as early as 6 weeks after planting; it had little effect on water use. Irrigation, which was applied only in the mid-season after water deficits of about 100 mm had developed, increased yields and water use. Highest uptake rates of N, P and K (g/m ² /day) occurred 4–6 weeks after crop emergence when they reached 0·62, 0·071 and 0·88 respectively. At harvest the tubers contained (g/m ² ) N: 8·7–21·1, P: 1·5–2·8 and K: 11·7–27·2. Uptake of all three nutrients was increased by application of N fertilizer and by irrigation. The average root length for all treatments throughout the season in both years was 12 km/m ² of soil surface, with 84% in the top 30 cm of soil. From values of inflow of water and NO 3 –-N 1 calculated from depletion of successive 15 cm deep soil horizons, roots below 30 cm depth were substantially more active than those nearer the soil surface. During most of the growing season about half the nitrate reached the roots by mass flow. During crop growth NO 3 –-N concentration in the soil decreased to less than 10 μg/cm ³ to 30 cm depth. Summation of crop N and soil NO 3 ·N indicated net mineralization rates of soil N of between 0·07 and 0·17 g/W/day (average 012 g/m ² /day). At final harvest the residue of N of about 9–10 g/m ² on plots that received N fertilizer, included crop residues, NO 3 –·N left in the soil and leaf fall.
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The processes affecting the response of crops to nitrogen fertilizers are reviewed, with special emphasis on quantitative relationships that enable the development of deterministic models. Total dry matter production is described in terms of length of the growing period and average growth rate, and the effect of nitrogen status of the vegetation on both is discussed. Attention is paid to nitrogen influence on stomatal response and crop water use. It is shown that the effect of differential nitrogen nutrition can in some cases be described in terms of light interception, but not always. It is concluded that the present insight in the relevant processes is insufficient to use deterministic models directly for application in fertilizer practices at the farm level, but that further development of such models is an important aid in structuring thinking about the system.
Article
Russet Burbank and Kennebec potatoes were evaluated over 5 years at 3 planting dates, 3 plant spacings, and 3 nitrogen rates. Delayed planting significantly reduced Russet Burbank yield, but did not effect Kennebec yield. Both varieties exhibited reduced specific gravity of tubers with delayed planting. Spacings between 38 and 56 cm for Russet Burbank and 20 and 38 cm for Kennebec had no significant effect on yields of “A” size tubers, but wider spacing reduced specific gravity of tubers. No yield advantage occurred with nitrogen application greater than 134 kg N/ha. Increased nitrogen application reduced specific gravity of tubers. Significant differences in the N, P, and K levels of leaves, petioles, and tubers were observed due to some treatments. Durante cinco años fueron evaluadas las variedades Russet Burbank y Kennebec comparahdo tres fechas de siembra, tres distancias entre plantas y tres dosis de nitrógeno. La siembra tardia redujo significativamente el rendimiento de Russet Burbank pero no afectó el de Kennebec. Con siembra tardia, en ambas variedades se redujo, la gravedad específica de los tubérculos. Las distancias entre 38 y 56 cm para Burbank y entre 20 y 38 cm para Kennebec no tuvieron efecto significativo en el rendimiento de tubérculos mayores de 114 g; pero distancias más grandes redujeron la gravedad específica de los tubérculos. La aplicación de nitrógeno en dosis superiores a 134 kg/ha de N no tuvo efecto en el rendimiento. El aumento en la dosis de nitrógeno redujo la gravedad específica de los tubérculos. Como efecto de algunos tratamientos se observaron diferencias significativas en los niveles de N, P y K en las hojas, los pecíolos y los tubérculos.
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This notice displays trials of farmer seed potato production in Mali using micro and minitubers. A simple phytotechnique has been development to use this kind of prebasic material. In spite of severe culture conditions in Mali, the average yield varies from 6 to 12 t/ha for a microtuber plantation and from 8 to 14 t/ha for minitubers. Between two successive crops, the seeds are stored under diffuse light in a ventilated room. The profitability of the local seed production scheme seems interesting. The cost price of the second generation is already below the import price of seed potato.