Influence of magnesium on the development, yield and nitrogenous indices of the basic seed potato, grown in organic substrate and hydroponics

O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito de dose de magnésio (Mg) sobre características morfológicas da planta e produção de tubérculos de batata em três sistemas de cultivo. Adicionalmente, objetivou-se selecionar possíveis índices para o diagnóstico indireto do estado de Mg da planta e para o prognóstico da produtividade de tubérculos de batata semente básica. Cada sistema de cultivo constituiu um experimento. No primeiro, os tratamentos foram constituídos de cinco doses de MgSO4 (0,0; 1,8; 3,6; 5,4 e 7,2 g dm-3) aplicadas em substrato orgânico, no qual foram acrescentados os demais nutrientes, exceto o nitrogênio. O segundo experimento foi idêntico ao anterior, exceto que nitrogênio foi acrescentado ao substrato. No terceiro experimento, foram testadas cinco doses de Mg (0,0; 0,625; 1,25; 2,5 e 5,0 mmol L-1), em sistema hidropônico circulante e fechado, em areia. Os experimentos foram instalados em ambiente protegido, no Departamento de Fitotecnia na Universidade Federal de Viçosa, simultaneamente, no período de 03/04/2012 a 25/06/2012. Nos experimentos 1 e 2, utilizou-se minitubérculo comercial de categoria básica, cultivar Ágata, como material de propagação. As plantas foram cultivadas em vasos de 3 dm3 , contendo substrato orgânico comercial. No experimento 3, utilizou-se broto da cultivar Ágata como material propagativo. As plantas foram cultivadas em vasos de 8 dm3 contendo areia lavada, sendo os nutrientes fornecidos via solução nutritiva. Aos 21 dias após a emergência (DAE), foram avaliadas, nos três experimentos, as características: altura de planta (APL), número de hastes (NHA), número de folhas (NFO), massa de hastes frescas (MFH), massa de folhas frescas (MFF), massa de raiz fresca (MFR), massa de haste seca (MSH), massa de folhas secas (MSF), massa de raiz seca (MSR), espessura da quarta folha (EQF), comprimento da quarta folha (CQF), largura da quarta folha (LQF), número de folíolos da quarta folha (NFQF), área foliar da quarta folha (AF), massa da quarta folha fresca (MFQF), massa da quarta folha seca (MSQF), índice numérico (IN), índice de balanço de nitrogênio (IBN), índice de clorofila (ICH), índice de flavonóis (IFL), índice SPAD (SPAD), teor de N na quarta folha (TN), teor de Mg na quarta folha (TMg). Aos 35 DAE, foram avaliadas, no experimento em hidroponia, as características: altura de planta (APL), número de folhas (NFO), número de hastes (NHA), índice SPAD (SPAD), índice de balanço de nitrogênio (IBN), índice de clorofila (ICH), e índice de flavonóis (IFL). Os dados foram submetidos à análise de variância, regressão e correlação. Não foram observados, aos 21 DAE, sintomas visuais de deficiência ou de excesso de Mg nas plantas, nos três experimentos. Exceto o teor de Mg na matéria seca da quarta folha (TMg), nenhuma outra característica avaliada aos 21 DAE apresentou resposta à dose de Mg, nos três experimentos. As doses que proporcionaram a maior produção de tubérculos, em unidade por planta, nos experimentos 1, 2 e 3 foram, respectivamente, 7,2; 0,0; g dm-3 de MgSO4 e 0,96 mmol L-1 de Mg2+. Com essas doses, os teores de Mg na matéria seca da quarta folha foram 2,02; 2,44 e 1,10 dag kg-1, respectivamente. Os índices de diagnostico indireto do estado de Mg da planta dependem do sistema de cultivo utilizado. Não foi possível determinar nenhum índice, comum aos três experimentos, capaz de prognosticar a produção de tubérculos em unidade por planta.The purpose of this study was to evaluate the effect of magnesium dose (Mg) on morphological characteristics of the plant and production of potato tubercles in three cropping systems. Furthermore, this study aimed to select potential indices for the indirect diagnosis of the Mg state of the plant and for the prognosis of yield of basic seed potato tubercles. Each cropping system composed an experiment. At first, the treatments consisted of five doses of MgSO4 (0,0; 1,8; 3,6; 5,4 and 7.2 g dm-3) applied in organic substrate, in which were added the other nutrients, except nitrogen. The second experiment was identical to the previous, except that nitrogen was added to the substrate. In the third experiment, five doses of Mg (0,0; 0,625; 1,25; 2,5 and 5,0 mmol L-1) were tested in circulating and closed hydroponic system, in sand. The experiments were installed in a greenhouse, at the Plant Science Department at Federal University of Viçosa, simultaneously, in the period from 04/03/2012 to 06/25/2012. In experiments 1 and 2, it was used a commercial minitubercle of basic category, Ágata cultivar, as a propagating material. The plants were grown in pots of 3 dm3 containing commercial organic substrate. In experiment 3, it was used the sprout of Ágata cultivar as a propagating material. The plants were grown in pots of 8 dm3 containing washed sand, being the nutrients provided through nutrient solution. At 21 days after emergence (DAE), in the three experiments, the following characteristics were evaluated: plant height (PH), number of stems (NS), number of leaves (NL), fresh stems mass (FSM), fresh leaves mass (FLM), fresh root mass (FRM), dry stem mass (DSM), dry leaves mass (DLM), dry root mass (RDM), fourth leaf thickness (LT), fourth leaf length (LL), fourth leaf width (LW), number of leaflets of the fourth leaf (NLL), leaf area of the fourth leaf (LA), mass of fourth fresh leaf (FLM), mass of fourth dry leaf (DLM), numerical index (NI), nitrogen balance index (NBI), chlorophyll index (CHI), flavonols index (FLI), SPAD index (SPAD), N content in the fourth leaf (NC), Mg content in the fourth leaf (MgC). At 35 DAE, in the experiment in hydroponics, the following characteristics were evaluated: plant height (PH), number of leaves (NL), number of stems (NS), SPAD index (SPAD), nitrogen balance index (NBI) chlorophyll index (CHI) and flavonols index(FLI). The data were submitted to analysis of variance, regression and correlation. At 21 DAE, it was not observed visual symptoms of deficiency or excess Mg in plants, in the three experiments. Except the Mg content in the dry matter of the fourth leaf (MgC), any other characteristic evaluated at 21 DAE showed response to Mg dose in the three experiments. The doses that provided the highest production of tubercles, in units per plant, in the experiments 1, 2 and 3 were, respectively, 0,0; 7,2; g dm-3 of MgSO4 and 0.96 mmol L-1 of Mg2+ . With these doses, the Mg contents in the fourth leaf of dry matter were 2,02; 2,44 and 1,10 dag kg-1, respectively. The indices for indirect diagnosis state of Mg of plant depend on the cropping system utilized. It was not possible to determine any index, common to all three experiments, able to predict the production of tubercles in units per plant.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio