Root growth, nitrogen indexes and potato tuber yield as a function of split nitrogen application

O objetivo do trabalho foi determinar o efeito do parcelamento do nitrogênio (N) sobre a produtividade de batata e sobre o desenvolvimento do sistema radicular da planta, além de selecionar índices para o diagnóstico do estado de N da planta e para o prognóstico da produção de tubérculos, das cultivares Ágata e Asterix. Os experimentos foram conduzidos na Horta Nova do Departamento de Fitotecnia (DFT) da Universidade Federal de Viçosa (UFV), no período de junho a setembro de 2013. Os tratamentos constituíram-se por uma testemunha sem adubação nitrogenada (T1); dose de 220 kg ha-1 de N parcelada em duas aplicações, 50% no plantio e 50% aos 22 dias após a emergência (T2); dose de 220 kg ha-1 de N em dose única, aplicada no plantio (T3). Foi utilizada a ureia (44% de N) como fonte de N. Nos experimentos 1 e 2 os dados foram submetidos à análise de variância e as médias obtidas foram comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. Ainda no experimento 2, os dados obtidos para os índices de N e de produtividade foram submetidos à análise de correlação linear de Pearson a 1 e 5% de probabilidade. O experimento 3 foi instalado no delineamento em blocos casualizados, em esquema fatorial 3 x 7, sendo três modos de aplicar o N e sete épocas de avaliação (10, 21, 34, 48, 62, 76 e 90 DAE), com três repetições. Para os três experimentos, o espaçamento foi 75 cm entre fileiras e 25 cm entre plantas. As variáveis avaliadas foram número, comprimento e massa seca de estólons; comprimento, área superficial, volume e massa seca de raízes. Também, aos 21 DAE, foram determinados os valores de índices de N na quarta-folha (número de folíolos; comprimento e largura; diâmetro de pecíolo; área foliar; massas fresca e seca; SPAD; clorofila; flavonoides; índice de balanço de N; teor de nitrato na seiva; teor de N na matéria seca e quantidade de N acumulada). Também foram determinadas na planta (número, comprimento, diâmetro, massas fresca e seca de haste; número de folhas; área foliar; massas fresca e seca de folhas e quantidade de N acumulada). Na colheita final, aos 90 DAE, foram avaliadas a produção de tubérculos das classes comercial e total. Para Ágata, não parcelar o N proporcionou as maiores massas fresca (1241,5 g/planta) e seca (190,9g/planta) de tubérculos e o menor número total de tubérculos (13 tubérculos/planta). Para Asterix, que apresentou ciclo mais tardio, o parcelamento do N proporcionou o maior número total de tubérculos (29,3 tubérculos/planta) e maiores massas de tubérculos fresco (1608,0 g/planta) e seco (327,3 g/planta). Para Ágata, a avaliação do teor de nitrato na seiva do pecíolo da quarta folha, aos 21 DAE, pode ser indicada para estimar tanto o teor de N quanto a quantidade de N acumulada na quarta folha. Ainda para Ágata, a massa seca da quarta folha, aos 21 DAE, pode ser indicada para estimar a quantidade de N acumulada na planta. A massa seca e o diâmetro de pecíolo da quarta folha, avaliados aos 21 DAE, foram selecionados para prognosticar o número e a massa seca de tubérculos, respectivamente. Não foi possível selecionar nenhum índice para prognosticar a massa fresca de tubérculos de Ágata. Para Asterix, o índice SPAD, aos 21 DAE, foi selecionado para estimar o teor de N na quarta folha e a quantidade de N acumulada na quarta folha e na planta. Também, o índice SPAD é indicado para prognosticar o número e as massas fresca e seca de tubérculos de batata na colheita. Para ambas as cultivares, de modo geral, no final do desenvolvimento das plantas, o tratamento sem N propiciou a obtenção de maiores valores das características comprimento, área de superfície e volume radicular.This study aimed to determine the effect of split nitrogen (N) application on potato tuber yield and root system development as well to select indexes for nitrogen (N) diagnosis and tubers yield prognosis for Ágata and Asterix cultivars. The experiments were conducted in Horta Nova, Department of Plant Science (DFT) on the Federal University of Viçosa (UFV), from June to September. Three split urea application treatments were: a control without N fertilization (T1); 220 kg ha-1 of N split in two applications, 50% at planting and 50% at 22 days after plant emergence (T2) and 220 kg ha-1 of N as a single rate, at planting (T3). Urea was the N source (44% N). In experiments 1 and 2, the data were submitted to analysis of variance and the means were compared by Tukey test at 5% probability. Also in experiment 2, the data obtained for N indexes and yield were submitted to Pearson linear correlation analysis, at 1 and 5% probability. The third experiment 3 was set up in a randomized block design, in factorial 3 x 7, three split urea application treatments and seven sampling date (10, 21, 34, 48, 62, 76 and 90 DAE), with three replications. Plant spacing was 75 cm between rows and 25 cm between plants for all the experiments. Variables evaluated were stolon number, length and dry weight; root length, surface area, volume and dry weight. At 21 DAE, they were also determined N indexes values on the fourth leaf (leaflet number; leaf length and width; stem diameter; area; fresh and dry weight; SPAD, chlorophyll and flavonoids readings; N balance index; sap nitrate content; N content in the dry matter and accumulated amount of N). Variables were also determined on the potato plant (stem number, length, diameter, fresh and dry weight; leaf number, area, fresh and dry weight; and accumulated amount of N). At the final harvest, 90 DAE, the commercial and total tuber yields were evaluated. For Ágata, non-split nitrogen application provides the largest tuber fresh (1241.5 g plant-1) and dry matter (190.9 g plant-1) and the lowest total tuber number (13 tubers plant-1). For Asterix, which presented later cycle, N fertilizer split application resulted in the highest total tuber number (29.3 tubers plant-1) and the largest tuber fresh (1608.0 g plant-1) and dry weight (327.3 g plant-1). For Ágata, at 21 DAE, the nitrate content in the sap of the fourth leaf petiole would be indicated to estimate both the N content as well, the accumulated amount of N in the fourth leaf. The fourth leaf dry matter, at 21 DAE, would be indicated to estimate the accumulated amount of N in the plant. Fourth leaf petiole dry matter and diameter, evaluated at 21 DAE, were selected to predict the tuber number and dry weight, respectively. It was not possible to select any index to predict the Ágata tuber fresh weight. For Asterix, the SPAD index, at 21 DAE, was selected to estimate the N content in the fourth leaf and the N amount accumulated both in the fourth leaf and in the plant. In addition, the SPAD index is indicated to predict tuber number and both fresh and dry matter weight of potato tubers at harvest. For both cultivars, in general, at the end of plants development, the treatment without N favored to achieve higher values of root length, surface area and volume.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic