Long-term annual fertilization with nitrogen and potassium affect yield and mineral composition of 'Fuji' apple

Nitrogen (N) and potassium (K) are closely related to orchard productivity, since they are usually found in higher concentrations than others macronutrients in apple (Malus × domestica Borkh) fruits. This research was carried out to assess the effect of eight years of soil additions of N and K on yield, fruit size and mineral composition of 'Fuji'/Marubakaido apple in São Joaquim, State of Santa Catarina, Southern Brazil. A factorial design was used with N and K annual fertilizer rates (0, 50, 100, 200 kg ha-1 of N and K2O) replicated in three orchards from 1998 to 2006. Yield was estimated by multiplying the total number of fruit per tree by the mean weight of 100 randomly sampled fruit. Fifteen days prior to harvest, 24 fruit pulps were analyzed for N, K, Ca and Mg contents. Increases in yields were noticed in five and four years, due to the N and K fertilizer additions, respectively. Fruit size was more affected by K than by N fertilization. Fruit mineral composition was affected by both N and K fertilization. N concentration and N:Ca ratios were enlarged by N fertilization. K concentration and K:Ca ratios were also enlarged by K fertilization. Ca fruit concentration was reduced by N fertilization and often by K. Ca-related fruit disorders were not observed even after 180 days storage. However, N and K fertilization affected Ca nutrition. Thus, when fertilizing with N and K, it is imperative to use combined practices in order to offset the detrimental effect that these nutrients may cause on Ca concentration in the fruit. O nitrogênio (N) e o potássio (K) são os nutrientes mais exportados pelas maçãs (Malus domestica Borkh) e por isso estão diretamente relacionados com a produtividade dos pomares. O objetivo desse trabalho foi avaliar a influência das adubações anuais com nitrogênio e potássio sobre o rendimento, tamanho e composição mineral de maçãs 'Fuji' enxertada sobre o Marubakaido. O experimento foi conduzido nos anos de 1998 a 2006, no município de São Joaquim-SC, Brasil. Consistiu de um fatorial com doses de N e K aplicadas anualmente ao solo (0, 50, 100 e 200 kg ha-1 de N e de K2O) e repetidas em três pomares comerciais. O rendimento foi estimado a partir da contagem do número total de frutos por planta e multiplicado pelo peso médio de 100 frutos amostrados aleatoriamente por parcela. Quinze dias antes da colheita, 24 frutos foram amostrados para fins de determinação das concentrações de N, K, Ca e Mg. As adubações nitrogenada e potássica aumentaram o rendimento da macieira em cinco e quatro dos oito anos avaliados, respectivamente. O tamanho dos frutos foi mais afetado pela adubação potássica que pela nitrogenada. As adições de N e K influenciaram a composição mineral dos frutos, incrementando suas concentrações e as relações N:Ca e K:Ca. A concentração de Ca nos frutos foi reduzida pela adubação nitrogenada e frequentemente pela potássica. Distúrbios fisiológicos relacionados com a deficiência de Ca não foram observados, mesmo após 180 dias de armazenagem. Entretanto, a nutrição do Ca foi influenciada pelas adubações nitrogenada e potássica. Por isso, ao aplicar-se N e K deve-se combinar práticas nutricionais que compensem a redução da concentração de Ca nos frutos que esses nutrientes promovem.