Effect of potassium fertilization on yield and nutrition of yerba mate (Ilex paraguariensis)

Abstract

Yerba mate (Ilex paraguariensis) is a tree species native to the subtropical regions of South America, and is found in Brazil predominantly in the southern region. Despite the historical importance in this region, so far, studies on crop nutrition to improve yields are scarce. Thus, this study evaluated the effect of potassium rates on K soil availability, and the yield and nutritional status of yerba mate. The experiment was conducted in São Mateus do Sul, State of Paraná, on a Humox soil, where K2O rates of 0, 20, 40, 80, 160, and 320 kg ha-1 were tested on 7-year-old plantations. The experiment was harvested 24 months after installation by removing approximately 95 % of the canopy that had sprouted from the previous harvest. The soil was evaluated for K availability in the layers 0-10, 0-20, 10-20, and 20-40 cm. The plant parts leaf fresh matter (LM), twigs (TW), thick branches (BR) and commercial yerba mate (COYM), i.e., LM+TW, were analyzed. In addition, the relationship between fresh matter/dry matter (FM/DM) and K concentration in LM, AG and BR were evaluated. The fertilization increased K availability in all evaluated soil layers, indicating good mobility of the nutrient even at low rates. Yerba mate responded positively to increasing K2O rates with higher yields of all harvested components. The crop proved K-demanding, with a maximum COYM yield of 28.5 t ha-1, when 72 mg dm-3 K was available in the 0-20 cm layer. Yerba mate in the plant production stage requires soil K availability at medium to high level; in clayey soil with low K availability, a rate of 300 kg ha-1 K2O should be applied at 24 month intervals to obtain high yields. A leaf K concentration of 16.0 g ha-1 is suitable for yerba mate in the growth stage.

A erva-mate (Ilex paraguariensis), espécie arbórea nativa das regiões subtropicais da América do Sul, ocorre no Brasil predominantemente na Região Sul. Apesar da histórica importância da cultura nessa região, até o momento, raros foram os trabalhos realizados sobre sua nutrição no intuito de melhorar a produtividade. Assim, objetivou-se avaliar a influência de doses de K e sua disponibilidade no solo, na produtividade e no estado nutricional da erva-mate. O experimento foi conduzido em São Mateus do Sul, PR, em um Latossolo Vermelho-Escuro álico, onde se avaliaram as doses 0, 20, 40, 80, 160 e 320 kg ha-1 de K2O em cultivo com sete anos de idade. A colheita, 24 meses após a instalação do experimento, consistiu na remoção de aproximadamente 95 % da copa, que brotou da colheita anterior. Avaliou-se, no solo, a disponibilidade de K nas profundidades de 0-10, 0-20, 10-20 e 20-40 cm. Na planta, avaliaram-se a massa verde de folhas (FO), galhos finos (GF), galhos grossos (GG) e erva-mate comercial (ECOM), correspondente a FO+GF. Foi, também, avaliada a relação entre massa verde/massa seca (MV/MS) e o teor de K nas FO, GF e GG. A adubação elevou a disponibilidade de K em todas as camadas do solo avaliadas, indicando boa mobilidade do nutriente mesmo em pequenas doses. A erva-mate respondeu positivamente ao aumento das doses de K2O, com incremento da produtividade de todos os componentes colhidos. A cultura evidenciou-se exigente em K, tendo a máxima produção de ECOM de 28,5 t ha-1, quando a disponibilidade do nutriente no solo, na camada de 0-20 cm, era de 72 mg dm-3. A erva-mate em fase de produção requer disponibilidade de K no solo entre o nível médio a alto, e, em solo argiloso e com baixo teor de K disponível, a dose de 300 kg ha-1de K2O deve ser aplicada em intervalo de 24 meses para obtenção de alta produtividade. O teor de K foliar de 16,0 g kg-1 é adequado para a cultura da erva-mate em fase de produção.