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)

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 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.

Full text

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.
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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

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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.

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4
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 máxima produção de
mini-tubérculos.

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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 técnica 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).

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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-tubérculos
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
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Produção de mini-tubérculo… SAMPAIO JÚNIOR, J. D. et al.
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