Hortic. bras., v.29, n. 2 (Suplemento - CD ROM), julho 2011

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1 Uso do clorofilômetro como indicador da necessidade de adubação nitrogenada em cobertura na batateira Fabrício Silva Coelho 1 ; Paulo Cezar Rezende Fontes 1 ; Heder Braun; Marcelo Cléon de Castro Silva 1 ; Jaime Barros da Silva Filho 1 1 UFV - Centro de Ciências Agrárias Departamento de Fitotecnia, CEP , Viçosa-MG. fabricio.coelho@ufv.br, pacerefo@ufv.br, hederbraun@hotmail.com, mdecastro70@yahoo.com.br, barrosfh@hotmail.com RESUMO O adequado manejo do nitrogênio (N) em cobertura é complicado pela falta de apropriado índice de solo e por ser a análise foliar um método de avaliação espaçado no tempo. Com o trabalho objetivou-se avaliar o uso do clorofilômetro como indicador da necessidade de aplicar N em cobertura, na cultura da batata, cultivar Ágata. O experimento foi conduzido na Universidade Federal de Viçosa, de 11/2010 a 02/2011. Os tratamentos foram 6 doses de N aplicado em pré-plantio (0; 50; 100; 200; 300 e 500 kg ha -1 de N), como uréia. O delineamento foi em blocos ao acaso com 4 repetições. Aos 21 dias após a emergência (DAE) foi realizada medição na quarta-folha a partir do ápice da planta (QF) do índice SPAD, utilizando -se o clorofilômetro. A relação entre as médias das medidas obtidas com o clorofilômetro nas plantas nos tratamentos e nas plantas que receberam a maior dose de N, considerada como área de referência, determinou o valor do índice de suficiência de nitrogênio (ISN). A decisão de adubar (sim ou não) com N em cobertura foi baseada no ISN. Em função do valor da leitura SPAD obtido nas plantas de cada tratamento foi determinada a dose de N. Para cada tratamento, a dose foi 318, 265, 182, 60 e 60 kg ha -1 de N, respectivamente. Essa dose foi aplicada em cobertura única na metade da parcela, imediatamente após a obtenção do índice SPAD, aos 21 DAE, época mais comum de decidir sobre a aplicação em cobertura. O índice SPAD aumentou linearmente com o aumento da dose de N aplicada em pré-plantio. Pelo critério de 95% do ISN, foi necessário aplicar N nas parcelas dos tratamentos adubados com 0, 50 e 100 kg ha -1 de N. O clorofilômetro foi eficaz indicador da necessidade de aplicar N em cobertura na batata. PALAVRAS-CHAVE: Solanum tuberosum L., nutrição mineral, manejo do N, leitura SPAD. ABSTRACT Chlorophyll meter as an indicator of the need for sidedress nitrogen in potato The correct management of sidedress nitrogen is complicated by the lack of appropriate N index of soil and the foliar analysis is a method of evaluating spaced in time. This study aimed to evaluate the use of chlorophyll meter as an instrument of indicating the S4017

2 necessity of sidedress nitrogen fertilization in decision of applied the sidedress N potato plants, cultivar Ágata. The experiment was conducted at Federal University of Viçosa in randomized blocks from with four replications from November/2010 to February/2011. The treatments consist of six nitrogen (N) fertilization rates ( 0; 50; 100; 200; 300 e 500 kg ha -1 de N) as urea applied in the furrow at planting. SPAD indexes were determined at 21 days after plant emergency (DAE) in the terminal leaflet of the fourth fully expanded leaf from the apex. The nitrogen sufficiency index (NSI) was estimated by the ratio between the average of the chlorophyll in plants of treatments (MCT) and the average of measurements in plants from the area that received the highest N rate (MCR), considered the reference area. The fertilization (yes or no) was based on the NSI. According to the SPAD readings obtained in the plants of each treatment was determined the sidedress N fertilization rates. These N rates were 318, 265, 182, 60 e 60 kg ha -1 for each treatments, which were applied which were applied to sidedress only half of the plot. The SPAD index increased linearly with increasing N rates applied in the furrow at planting. It was necessary to apply N in sidedressing in plots fertilized with 0, 50 and 100 kg ha -1 according to the criterion of 95% of the ISN. Chlorophyll meter showed efficiency in indicating the necessity of N fertilization as sidedressing for potato. Keywords: Solanum tuberosum L., plant nutrition, N management, SPAD readings. INTRODUÇÃO O N é um nutriente que influencia grandemente o padrão de desenvolvimento das plantas estimulando, principalmente, o crescimento de sua parte aérea. No caso da batata, a produção de tubérculos ocorre num rápido e curto período de desenvolvimento, simultâneo ao da sua parte aérea. Desta forma, para se maximizar a produtividade de tubérculos deve-se, pois induzir a planta a acumular amido na sua parte aérea e em seguida transferí-lo aos tubérculos. Nas últimas décadas, os esforços têm sido direcionados no sentido de otimizar a eficiência de utilização do N pelas plantas, visando reduzir os custos de produção, evitar a degradação dos recursos ambientais e aumentar o rendimento das culturas (Kolchinski & Shuch, 2003). A melhoria do uso do N pode ser conseguida pelo fornecimento de acordo com o requerimento da cultura durante o seu estádio de crescimento, pois apenas 48 a 77 % do nitrogênio aplicado no solo é aproveitado pela planta de batata (Zebarth et al., 2004). Em geral, produtores de batata fazem uma única adubação no plantio ou fazem uma adubação de cobertura com N, junto com a operação de amontoa (20 a 30 dias após o plantio). No entanto, há autores que recomendam o fracionamento da S4018

3 dose desse nutriente em mais de uma vez após o plantio constituindo-se numa alternativa interessante em solos de textura grosseira e sob irrigação (Kleinhenz, 2001). O parcelamento da dose recomendada de N pode melhorar o manejo de fertilização nitrogenada, sendo essa decisão obtida pela análise do teor de N na massa seca das folhas ou pela determinação indireta do teor de clorofila (F ontes, 2001). Recentemente, tem sido proposto o uso do clorofilômetro (SPAD-502 da Minolta) para a avaliação da intensidade do verde da folha de forma rápida e com baixo custo. No entanto, devido o SPAD sofrer variações como as condições climáticas, Schepers et al. (1992) propuseram para a cultura do milho, a instalação de uma área de referência na lavoura adubada com dose não limitante de N. Com essa premissa foi sugerido usar o índice de suficiência de N (ISN), obtido pela relação entre as medidas com o clorofilômetro na planta a ser avaliada na lavoura e a medida na planta da área de referência (sem deficiência de N). A planta avaliada somente será adubada com N em cobertura quando o ISN for menor do que 0,95, praticando a chamada adubação quando necessária com o objetivo de otimizar a adubação nitrogenada em cobertura. Dessa maneira, objetivou-se avaliar o uso do clorofilômetro como instrumento indicador da necessidade de adubação nitrogenada em cobertura, na cultura da batateira. MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi conduzido na Horta de Pesquisa do Departamento de Fitotecnia (DFT) da Universidade Federal de Viçosa (UFV) na época de novembro de 2010 a fevereiro de O solo da área experimental é classificado como Podzólico Vermelho-Amarelo Câmbico. A amostragem para a caracterização química do solo na área experimental foi realizada na camada de 0-20 cm, cujos resultados foram: ph em água de 6,3; 1,4 dag kg -1 matéria orgânica; 4,4 mg dm -3 de P; 39 mg dm -3 de K; 0,6 cmol c dm -3 de Ca 2+ ; 0,2 cmol c dm -3 de Mg 2+ ; 0,0 cmol c dm -3 de acidez trocável (Al 3+ ); 3,3 cmol c dm -3 de acidez potencial (H + + Al 3+ ); e 21% de saturação de base. Cerca de 45 dias antes da instalação do experimento foi realizada a calagem objetivando-se elevar a saturação por bases para 70%. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso, sendo os tratamentos constituídos de 6 doses de N (0; 50; 100; 200; 300 e 500 kg ha -1 de N) aplicadas em pré-plantio, com 4 repetições. Como fonte de N foi utilizada a uréia (44% de N). Cada parcela foi constituída de duas fileiras com doze plantas, espaçadas de 0,75 m entre fileiras e 0,25 m entre plantas, com dimensões de 3,0 m de comprimento. As duas plantas das extremidades das fileiras foram utilizadas como bordadura. A adubação, feita manualmente no sulco de plantio, consistiu de 1800 kg ha-1 de superfosfato simples, 384 kg ha-1 de cloreto de potássio, 200 kg ha-1 de sulfato de magnésio, 10 kg ha-1 de bórax, 10 kg ha-1 de sulfato de zinco, 10 kg ha-1 de sulfato de cobre e 0,5 kg ha-1 de molibdato de S4019

4 sódio. O plantio foi realizado em 10/11/2010 utilizando-se batatas-sementes certificadas, com massa média de 70 g, previamente brotadas, com broto de aproximadamente 3 cm. A cultivar utilizada foi a Ágata. As práticas culturais e irrigação por aspersão foram as recomendadas para a cultura (Fontes, 2005). Aos 21 dias após a emergência (DAE) 3 plantas foram amostradas aleatoriamente para a realização das leituras com o medidor portátil SPAD-502 (Soil-Plant Analysis Development-502). A medição foi feita no folíolo terminal da quarta folha completamente expandida à partir do ápice da planta (QF) entre 8:00 e 11:00 horas da manhã, evitando-se realizar leituras na nervura central dos folíolos. Em cada folha foram realizadas três leituras, a partir das quais foi calculada a média. A média das leituras realizadas na QF das três plantas representou o valor da parcela. Com base nessas leituras calculou-se o índice de suficiência de N pela relação entre o valor de SPAD medido na folha de plantas dos tratamentos (MCT) pelo valor medido na folha de plantas adubadas com a maior dose de N (MCR), considerada como área de referênci a (ISN = MCT/MCR) por ter maior probabilidade de não haver deficiência de N. A quantidade de N aplicada em cobertura em cada tratamento, quando o valor do ISN foi inferior a 0,95, foi calculada pela equação 1: Nesta equação, Dose N = dose de N a ser aplicada em cobertura em kg ha -1 ; SPAD N referencia = leitura do índice SPAD na parcela de referência (300 kg ha -1 de N); SPAD Nx = leitura do índice SPAD nas parcelas que receberam a dose N x ; 0,6 é a eficiência de recuperação de N pela planta de batata; 21 é a dose média (kg ha -1 ) necessária para elevar cada unidade SPAD na quarta folha da batateira, tendo sido obtida dos trabalhos realizados por Silva (2007), Gil (2001), Busato (2007) e Coelho et al. ( 2010) em diferentes condições de cultivo. Quando o ISN foi maior do que 0,95 aplicou-se 60 kg ha -1 de N em cobertura. A adubação em cobertura foi realizada apenas na metade da parcela sendo que a outra metade não recebeu o adubo nitrogenado, baseando-se no estudo do diagnóstico falso/verdadeiro de Beverly e Hallmark (1992). A dose de N em cobertura foi distribuída ao lado das plantas, ao longo da fileira, aos 22 DAE, realizando-se em seguida a amontoa. Aos 98 DAE, com as ramas completamente secas, as plantas foram colhidas e os tubérculos arrancados. Os mesmos permaneceram sobre o solo por duas horas para o secamento da película, sendo posteriormente levados para um galpão, onde foram separados em comercias e nãocomerciais, contados e pesados. Os tubérculos comerciais foram classificados de acordo com as normas do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (1995), em função do seu maior diâmetro transversal em: classe 1 (diâmetro maior ou igual a 8,5 cm); classe 2 (maior que 4,5 e S4020

5 menor que 8,5 cm); classe 3 (maior que 3,3 e menor que 4,5 cm) e classe 4 (menor ou igual a 3,3 cm). Os dados foram submetidos à análise de variância e regressão, utilizando-se para a execução das análises estatísticas o Sistema para Análises Estatísticas e Genéticas (SAEG versão 9.1). RESULTADOS E DISCUSSÃO Houve aumento linear do índice SPAD determinado aos 21 DAE em função das doses de N aplicadas em pré-plantio (Figura 1). A concentração de N, de clorofila e as leituras fornecidas pelo SPAD são altamente correlacionadas (Schröder et al., 2000). A deficiência de N é imediatamente refletida em baixas concentrações de clorofila as quais são registradas por baixos valores de SPAD. Diferentemente, Coelho et al. (2010) trabalhando com doses de até 400 kg ha -1 de N verificaram, para a cultivar de batata Ágata, aumento quadrático do índice SPAD em função de doses de N. Cada unidade de aumento na dose de N (kg ha -1 ) aplicada promoveu o incremento no índice SPAD de 0,033, ou seja, para a cultivar Ágata seria necessário aplicar 30 kg ha -1 de N para elevar uma unidade SPAD. Coelho et al. (2010) verificaram para a cultivar Ágata a necessidade de se aplicar 29 kg ha -1 de N para elevar uma unidade SPAD, muito próximo do verificado no presente trabalho. As plantas dos tratamentos 0, 50 e 100 kg ha -1 apresentaram um ISN abaixo de 0,95, indicando a necessidade de aplicar N em cobertura (Tabela 1). Com base na equação 1 as doses de N a serem aplicadas em cobertura, para complementar a adubação realizada em pré-plantio, seriam de 318, 265 e 182 kg ha -1, respectivamente. Os valores do ISN nas parcelas que receberam 0, 50 e 100 kg ha -1 de N em pré-plantio indicaram a necessidade da adubação nitrogenada. Para confirmar essa indicação, foi realizada nova adubação com N apenas na metade da parcela e com a dose recomenda pela Equação 1. As produtividades total e comercial das sub-parcelas que receberam adubação em cobertura (CCOB) diferiram estatisticamente das sub-parcelas que não receberam a adubação em cobertura (SCOB), confirmando a indicação. Nas parcelas que foram aplicadas as doses de 0, 50 e 100 kg ha -1 de N em pré-plantio verificou-se acréscimos de 300, 57 e 35,6 % na produtividade comercial de tubérculos de batata com a adição 318, 265 e 182 kg ha -1 de N em cobertura, respectivamente. Já as parcelas que receberam as doses de N em pré-plantio de 200 e 300 kg ha -1, e apresentaram ISN > 0,95, indicando a não necessidade de nova aplicação de N, apresentaram produtividades de tubérculos estatisticamente iguais nas parcelas adubadas e não adubadas com N. Portanto, uma parcela de referência, adubada com uma dose de N sabidamente excessiva, e o clorofilômetro podem ser utilizados para estimar o ISN. Esse índice usado no valor pré-determinado de 0,95 indicou as parcelas onde haveria a necessidade de adubação em cobertura da cultura da batata. O uso de uma parcela de referência bem adubada e as medidas com o clorofilômetro foram utilizados com sucesso S4021

6 para avaliar o status de N e indicar o momento de adubação em cobertura nas culturas do milho (Godoy et al., 2003), feijão (Silveira et al., 2003), arroz (Hussain et al., 2000), pimentão (Godoy et al., 2003) e café (Godoy et al., 2008). Não houve efeito da adubação nitrogenada em cobertura sob o índice de produção comercial (IPC) (Tabela 2). No entanto, verifica-se tendência de aumento do IPC em função das doses de N aplicadas em pré-plantio. Já Cardoso et al. (2007) verificaram que a aplicação de 50 % da dose de N recomendada no plantio e 50 % na tuberização apresentou melhor resposta em produtividade de tubérculos graúdos (diâmetro transversal 45 mm) quando comparado somente com a aplicação total desses elementos no plantio. Conclui-se que o ISN foi um bom indicador do momento de aplicação do adubo nitrogenado, podendo auxiliar no ajuste da dose de N, de acordo com a exigência das plantas de batata. O clorofilômetro pode ser usado para se indicar a dose de N a ser aplicada em cobertura. REFERÊNCIAS BEVERLY RB; HALLMARK WB Prescient diagnostic analysis: a proposed new approach to evaluating plant nutrient diagnostic methods. Communication Soil Science Plant Analysis, 23: BUSATO C Características da planta, teores de nitrogênio na folha e produtividade de tubérculos de cultivares de batata em função de doses de nitrogênio. Viçosa: UFV. 129p. (Dissertação de Mestrado). CARDOSO, AD; ALVARENGA, MAR; MELO, TL; VIANA, AES Produtividade e qualidade de tubérculos de batata em função de doses e parcelamentos de N e K. Ciência e Agrotecnologia, 31: COELHO FS; FONTES PCR; PUIATTI M; NEVES JCL Dose de nitrogênio associada à produtividade de batata e índices do estado de nitrogênio na folha. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 34: COELHO FSC; FONTES PCR; SILVA MCC; BRAUN H; LEÃO AB; MARTINS AD Nível crítico dos índices SPAD e de suficiência de N para avaliar o estado nutricional da batateira. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE OLERICULTURA, 50. Anais... Guarapari: ABH. FONTES PCR Diagnóstico do estado nutricional das plantas. Viçosa: Universidade Federal de Viçosa. 122 p. FONTES PCR Cultura da batata. In: FONTES, P. C. R. (ed.). Olericultura: teoria e prática. Viçosa: UFV. p GIL PT Índices e eficiência de utilização de nitrogênio pela batata influenciados por doses de nitrogênio em pré-plantio e em cobertura. Viçosa: UFV. 81 p (Dissertação de Mestrado). S4022

7 GODOY LJG; BÔAS RLV; FILHO HG Adubação nitrogenada na cultura do milho baseada na medida do clorofilômetro e no índice de suficiência em nitrogênio (ISN). Acta Scientiarum, 25(2): GODOY LJG; SANTOS TS; BÔAS RLV; JUNIOR JBL Índice relativo de clorofila e o estado nutricional em nitrogênio durante o ciclo do cafeeiro fertirrigado. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 32: GODOY LJG; BÔAS RLV; BULL LT Utilização da medida do clorofilômetro no manejo da adubação nitrogenada em plantas de pimentão. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 27: HUSSAIN F; BRONSON KF; SINGH Y; SINGH B; PENG S Use of chlorophyll meter sufficiency indices for nitrogen management of irrigated rice in Asia. Agronomy Journal, 92: KLEINHENZ M Potatoes growing tips and news from the world of research. The Tuber Times, Ohio, v. 2, n. 1. KOLCHINSKI EM; SCHUCH LOB Eficiência no uso do nitrogênio por cultivares de aveia branca de acordo com a adubação nitrogenada. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 27: SAEG. Sistema para Análises Estatísticas, Versão 9.1: Fundação Arthur Bernardes - UFV - Viçosa, SCHEPERS JS; FRANCIS DD; VIGIL M.; BELOW FE Comparision of corn leaf nitrogen concentration and chlorophyll meter reading. Communication in Soil Science and Plant Analysis 23: SCHRÖDER JJ; NEETENSON JJ; OENEMA O; STRUIK PC. Does the crop or the soil indicate how to save nitrogen in maize production? Reviewing the state of the art. Field Crops Research, Madison, 66(2): SILVA MCC Critérios para o manejo da adubação nitrogenada da batata em duas épocas de plantio. Viçosa: UFV. 144p. (Tese de Doutorado). SILVEIRA PM; BRAZ AJBP; DIDONET AD Uso do clorofilômetro como indicador da necessidade de adubação nitrogenada em cobertura no feijoeiro. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 38: ZEBARTH BJ; LECLERC Y; MOREAU G Rate and timing of nitrogen fertilization of Russet Burbank potato: nitrogen use efficiency. Canadian Journal of Plant Science, 84: Tabela 1 Dose de nitrogênio (N) aplicada em pré-plantio (NPPL), índice de suficiência de N (ISN), necessidade detectada de aplicação em cobertura (ACOB), dose de N em cobertura (NCOB) e dose total aplicada (NTOT) na batata Ágata, aos 21 dias após a emergência S4023

8 [Nitrogen rates applied in the furrow at planting (NPPL), nitrogen sufficiency índex (ISN), perceived need for sidedress (ACOB), sidedress N rates (NCOB ), total N rate applied (NTOT) on cultivar Agata at 21 days after emergence]. Viçosa, MG, NPPL ISN Necessidade de NCOB NTOT (kg ha -1 ) ACOB (kg ha -1 ) (kg ha -1 ) 0 0,80 Sim ,81 Sim ,87 Sim ,96 Não 60 * ,00 Não *Apesar da indicação da não necessidade de adubação aplicou-se o N em cobertura devido ao estudo de falso/verdadeiro (BEVERLY e HALLMARK, 1992). Tabela 2. Produtividade total (t ha -1 ), produtividade comercial (t ha -1 ) e índice de produção comercial (IPC) da batata cv. Ágata, em função da ausência da adubação em cobertura (ACOB) e da presença da adubação em cobertura (CCOB 1 ) nos tratamentos adubados com diferentes doses de N no plantio (PP) [Total yield (t ha -1 ), comercial yield (t ha -1 ) and comercial production índex for cultivar Ágata, according to the absence of nitrogen sidedress (ACOB) and presence of nitrogen sidedress (CCOB) in the treatments with different rates of nitrogen at planting (PP)]. Viçosa, MG, Dose de N (kg ha -1 ) Produtividade total (t ha -1 ) Produtividade comercial (t ha -1 ) PP COB 1 ACOB CCOB ACOB CCOB ACOB CCOB ,73 a 27,17 b 6,93 a 22,72 b 72,1 a 84,1 a ,95 a 30,43 b 15,65 a 24,57 b 86,5 a 80,9 a ,27 a 30,68 b 18,68 a 25,33 b 84,6 a 83,6 a ,13 a 34,60 a 25,56 a 30,98 a 91,1 a 89,4 a ,34 a 34,58 a 27,69 a 29,74 a 91,5 a 86,0 a 1 Dose de N aplicada em cobertura. * Médias seguidas pela mesma letra na linha não diferem entre si pelo teste F ao nível de 10 % de probabilidade. IPC (%) S4024

9 Figura 1. Índice SPAD medido na quarta folha a partir do ápice da batateira aos 21 DAE em função das doses de nitrogênio aplicadas em pré-plantio (PP). ** significativo a 1 % pelo teste t. [SPAD índex measured in the forth leaf at 21 days after emergence according to the N rates applied in the planting (PP)]. Viçosa, MG, S4025