Índices de nitrogênio na planta e produtividade de tubérculos de batata-semente em sistema hidropônico de três fases | Indices of nitrogen in plant and tuber yield of seed potatoes in a hydroponic system of three phases

O objetivo desta dissertação foi caracterizar, em sistema hidropônico de três fases, utilizando-se broto como estrutura de propagação, o efeito de doses de nitrogênio (N) sobre o teor de N na matéria seca da quarta folha a partir do ápice (MS4F) e indicar índices possíveis de serem usados no diagnóstico do estado de N e no prognóstico da produção de tubérculos-sementes de batata da categoria básica. Adicionalmente, objetivou-se determinar a dose de N para ser aplicada continuamente ao longo do ciclo de cultivo visando a maximização da produção de tubérculos. O experimento foi conduzido em ambiente protegido do tipo capela, não climatizado, na Universidade Federal de Viçosa, localizada na coordenada plana UTM N= 7703227,057m, E= 721773,150m, referenciado ao sistema geodésico WGS84, zona 23S, com altitude média de 649 m. O experimento constou de duas fases. A primeira foi até 21 dias após o transplantio (DAT) dos brotos. A segunda, de forma contínua à primeira, foi dos 21 aos 55 DAT, quando as plantas estavam secas, realizando-se a colheita dos tubérculos. Na primeira fase foram avaliados quatro tratamentos em 12 repetições no delineamento em blocos ao acaso. Os tratamentos foram quatro doses de nitrogênio (N): 0, 60, 100 e 200 % da dose de 13,0 mmol L-1 de N, considerada como normal, aplicadas continuamente durante o ciclo. Nesta fase foram realizadas medições na quarta folha (4F) da planta de batata com o objetivo de gerar índices de nitrogênio. Aos 21 DAT, foram avaliados índices na planta e na quarta folha (4F). Os índices na planta foram: área total de folhas (ATF), massas de matérias secas de raiz (MSR), haste (MSH), folhas (MSF) e total (MST), número de folhas (NFP) e comprimento da haste (CH). Na quarta folha foram determinados: área (A4F), espessura (E4F), número de folíolos (NF4F), comprimento entre nó 4F (CEN), diâmetro do entre nó (DEN), massa da matéria seca (MS4F), intensidade do verde na tabela de cor (TC), índices de balanço do nitrogênio (NBI), de clorofila (ICHL), de flavonóis (IFLV), SPAD (IS) e teor de nitrogênio (TN4F). A segunda fase começou imediatamente após as avaliações acima citadas com as quatro doses de N da fase inicial mais quatro combinações de doses de N (100-0; 100-30; 100-60 e 100-200 %). Na combinação, a primeira dose foi usada até 21 DAT e a segunda até a colheita. Assim, na segunda fase foram avaliados oito tratamentos, em 6 repetições, no delineamento em blocos ao acaso. Nessa segunda fase foram avaliados: número de tubérculos (NT) e massas das matérias frescas (MFTU) e secas de tubérculos (MSTU), raiz (MSR), haste (MSH) e folha (MSF). Os resultados foram submetidos às análises de variância, regressão e teste de Dunnett a 5 % de probabilidade. Aos 21 DAT, as variáveis foram significativamente influenciadas por doses de N, exceto o ICHL medido pelo Dualex®. Os valores das características avaliadas aos 21 DAT são apresentados em uma tabela de classificação em baixo, médio, bom e ótimo de acordo com os teores de N na MS4F provocados pela deficiência crônica (ausência de N), sub-limiar (60 % da dose considerada normal), limiar (100 % da dose considerada normal) e sem deficiência ou sem excesso (dose ótima), respectivamente. Dentre as características não destrutivas, CEN, DEN, e E4F apresentaram maior coeficiente de correlação linear (p<0,01) com o teor de N na quarta folha (TN4F), sendo possível serem utilizadas no diagnóstico do estado de N da batata. Exceto para CEN, DEN, CH, TC, E4F, NBI, IFLV e TN4F, houve correlação significativa entre NT ou MFTU com as demais características avaliadas aos 21 DAT as quais podem ser usadas no prognóstico da produção de tubérculos. Os índices massa da matéria seca da haste (MSH) e massa da matéria seca de folhas (MSF) correlacionaram significativamente com MFTU, entretanto, não houve correlação significativa com NT. Já o índice SPAD somente correlacionou significativamente com NT. Para efeito de prognóstico, tanto para NT e MFTU, recomenda-se o índice número de folíolos na quarta folha (NF4F), porque aliou duas características: índice não destrutivo e p<0,01. Houve efeito significativo dos tratamentos sobre todas as variáveis analisadas na colheita. A dose ótima a ser aplicada continuamente para maximizar a massa da matéria fresca de tubérculos é 25,8 mmol L-1 de N.

The aim of this thesis was to characterize, in a three phases hydroponic system using sprout as a propagation material, the effect of nitrogen (N) on the fourth leaf from the apex (MS4F) N content and indicate the possible indexes to be used in the N diagnosis and to prognosis the potato tuber basic seed yield. Additionally, the objective was to determine the N rate to be applied continuously throughout the crop cycle in order to maximize the tuber production. The experiment was conducted in a non-heated greenhouse at the Federal University of Viçosa, located in UTM coordinate plane N = 7703227.057 m, E = 721773.150 m, referenced to the geodetic system WGS84, Zone 23S, with an average elevation of 649 m. The experiment consisted of two phases. The first was up to 21 days after sprout transplanting (DAT). The second, continuously at first, was from 21 to 55 DAT, when the plants were dry, and the tubers were harvest. In the first phase were evaluated four treatments in 12 repetitions in a randomized block design. The treatments were four levels of nitrogen (N): 0, 60, 100 and 200% of the 13.0 mmol L-1 N rate, considered as normal, applied continuously during the cycle. At this stage, measurements were made in the fourth leaf (4F) of the potato plant in order to generate indices of nitrogen. At 21 DAT, indices were evaluated in the plant and in the fourth leaf (4F). The evaluted indices in the plant were: total area of leaves (ATF), the dry mass of root (MSR), stem (MSH), leaves (MSF) and total (MST), number of leaves (NFP) and stem length (CH). In the fourth leaf were determined: area (A4F), thickness (E4F), number of leaflets (NF4F), length between node 4F (CEN), diameter of between node (DEN), dry matter (MS4F), intensity of green in the color table (TC), nitrogen balance index (NBI), chlorophyll (ICHL) of flavonols (IFLV), SPAD (IS) and nitrogen content (TN4F). The second phase began immediately after the assessments above mentioned with the treatments being the four previous N rates plus four N combination rates (100-0, 100-30, 100-60 and 100-200%). In the combination, the first rate was used up to 21 DAT and the second one up to the harvest. Thus, in the second phase were evaluated eight treatments, six repetitions in a randomized block design. In this second phase were evaluated: number of tubers (NT) and masses of fresh material (MFTU) and dried tubers (MSTU), root (MSR), stem (MSH) and leaf (MSF). The results were submitted to analysis of variance, regression and Dunnett test at 5% probability. At 21 DAT, the variables were significantly influenced by N rates, except ICHL measured by Dualex®. The characteristic values evaluated at 21 DAT are presented in a table as low, medium, good and great according to the N content in the MS4F due to the chronic deficiency (no N), sub-threshold (60% of the rate considered normal), threshold (100% of the rate considered normal) and without deficiency or excess (optimal dose), respectively. Among the non-destructive characteristics, CEN, DEN, and E4F presented higher coefficient of linear correlation (p<0.01) with the N content in the fourth leaf (TN4F), which can be used in the diagnosis of N status of potato plant. Except for CEN, DEN, CH, TC, E4F, NBI, IFLV and TN4F, there was a significant correlation between NT or MFTU with the other characteristics evaluated at 21 DAT that can be used in predicting the tuber yield. The rate of color intensity in the fourth leaf (TC) correlated significantly with NT, however, there was no significant correlation with MFTU. The SPAD index only significantly correlated with NT. For the purpose of prognosis for both NT and MFTU, it is recommended the index leaflet number in the fourth leaf (NF4F) because it allied two characteristics: non-destructive index and p<0.01. There was significant treatment effects on all variables at harvest. The optimal rate to be applied continuously to maximize of tuber fresh matter mass is 25.8 mmol L-1 N.

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