Nutrition and yield of apple trees in response to nitrogen and potassium fertilizations and water deficit

No presente trabalho objetivou-se, em um dos experimentos, avaliar o efeito das adubações nitrogenada e potássica sobre: a) o rendimento e composição mineral de maçãs; b) alguns atributos qualitativos de maçãs; c) a composição mineral das folhas e o crescimento da macieira (Malus domestica Borkh) e, noutro, avaliar a influência da aplicação de resíduo de papel na superfície do solo e da carga de frutos em atenuar os efeitos do déficit hídrico da macieira. O primeiro experimento foi conduzido durante os anos de 1998 a 2006, em São Joaquim-SC, Brasil, utilizando-se o cultivar 'Fuji'. Os tratamentos consistiram das combinações de quatro doses de N e K (0, 50, 100 e 200 kg ha-1 de N e K2O), aplicadas anualmente ao solo. O segundo experimento foi realizado em 2006, no município de Summerland-BC, Canadá, envolvendo a combinação do déficit hídrico em três períodos (50 a 90, 80 a 110 e 110 a 150 DAPF) do ciclo da macieira 'Golden Delicious', aplicação de resíduo de papel na superfície do solo (com e sem) e ajuste da quantidade de frutos (100% e 50%). O rendimento foi aumentado em cinco e em quatro dos oito anos avaliados pela adubação nitrogenada e potássica, respectivamente. O tamanho dos frutos foi mais influenciado pela adubação potássica que pela nitrogenada. As adições de N e K afetaram a composição mineral dos frutos, incrementando suas concentrações e as relações N:Ca e K:Ca. A adubação nitrogenada afetou negativamente a coloração, firmeza da polpa e teor de sólidos solúveis totais dos frutos. Essas mesmas variáveis foram afetadas positivamente pela adubação potássica, exceto para a firmeza da polpa. As concentrações dos macronutrientes nas folhas foram alteradas, principalmente pela adubação nitrogenada, que promoveu o incremento das concentrações de N, Ca e Mg e a redução das concentrações de K e P. A adubação potássica aumentou a concentração foliar de K e reduziu a de Mg. O crescimento da macieira foi afetado pelo N, o qual aumentou o perímetro do tronco e o comprimento dos ramos do ano. A análise química realizada em novembro mostrou-se útil na estimativa dos teores foliares dos macronutrientes atingidos em janeiro/fevereiro. As plantas submetidas ao déficit hídrico nos períodos de 50 a 90 e 80 a 110 DAPF tiveram a condutância estomática reduzida, porém, essa variável não foi alterada pela quantidade de frutos. A aplicação de resíduos de papel na superfície do solo atenuou a redução da condutância estomática provocada pelo déficit hídrico. A menor quantidade de frutos refletiu em maior massa média dos frutos, porém, em menor rendimento. A produção e a massa média de frutos foram maiores na presença do resíduo de papel na superfície do solo se comparadas à ausência do mesmo. As concentrações dos nutrientes nos frutos variaram em resposta aos períodos de déficit hídrico e, em geral, foram maiores quando a carga de fruto era menor. As concentrações de K, P e B também foram aumentadas pelo uso de resíduo de papel na superfície do solo, tanto nas folhas como nos frutos.The objectives of this work were to evaluate, in one experiment, the effect of nitrogen and potassium fertilization on: a) yield and mineral composition of apples; b) some apples qualitative characteristics; c) mineral composition of leaves and growth parameters of apple trees (Malus domestica Borkh) and, in another one, the influence of paper mulch and fruit crop load in reducing the water deficit effects in apple trees. The first experiment was carried out from 1998 to 2006, in São Joaquim/SC, Brazil, using the 'Fuji' cultivar. The treatments were represented by the combination of four N and K annual fertilizer rates (0, 50, 100 and 200 kg ha-1 of N and K2O). The second experiment was accomplished in 2006, in Summerland-BC, Canada, analyzing the water deficit in three periods of the 'Golden Delicious' apple cycle (50 to 90, 80 to 110 and 110 to 150 DAFB), paper mulch (with and without) and fruit crop load adjustment (100% and 50%). The yield was increased in five and four of the analyzed years, by nitrogen and potassium fertilization, respectively. Fruit size was more influenced by potassium than nitrogen fertilization. N and K supply affected fruit mineral composition, increasing their concentrations and N:Ca and K:Ca ratios, whereas nitrogen fertilization decreased the Ca, Mg and P concentration in the fruits. Nitrogen fertilization negatively affected the parameters of fruit color, flesh firmness and soluble solids contents. These variables were positively affected by potassium fertilization, except flesh firmness. The macronutrients concentration in leaves were altered, specially by nitrogen fertilization, which promoted the increasing of N, Ca and Mg concentrations and the reducing of K and P concentrations. The potassium fertilization increased K and decreased Mg concentration in leaves. Trunk girth and new year shoot length were increased by N fertilization. Chemical analysis done in November was useful in predicting the macronutrients contents in leaves reached in January/February. Plants submitted to water deficit from 50 to 90 and 80 to 110 DAFB showed reduced stomatal conductance but this variable was no affected by fruit crop load. The paper mulch alleviated the decreasing in stomatal conductance caused by water deficit. The lowest fruit crop load caused highest average fruit mass, but lowest yield. The production and average fruit mass were higher when mulch was used, if compared with its absence. Fruit nutrient concentrations ranged in response to the water deficit periods and were generally higher when fruit crop load was lower. Both, leaf and fruit K, P and B concentrations were increased by mulch paper. Fruit crop load was the factor that less affected the nutrients concentrations in leaves