Fruit yield and quality of sweet oranges affected by nitrogen, phosphorus and potassium fertilization in tropical soils

¹ Centro de Pesquisa e Desenvolvimento de Solos e Recursos Ambientais, Instituto Agronômico (IAC), Av. Barão de Itapura 1481, CEP 13020-902 Campinas (SP), Brazil
² Centro Avançado de Pesquisa Tecnológica do Agronegócio de Citros “Sylvio Moreira”, Instituto Agronômico (IAC), Rod. Anhanguera km 158, CEP 13490-970 Cordeirópolis (SP), Brazil

Corresponding author: quaggio@iac.sp.gov.br

Received: 18 July 2005
Accepted: 13 April 2006

Abstract

Introduction. The objective of the present paper was to evaluate the effects of N, P and K, and their interactions, on fruit yield and quality of two sweet orange varieties, Valencia and Pêra, grown on tropical soils in the State of São Paulo, Brazil, over four seasons. Materials and methods. Two experiments were set up in a fractional factorial design of the ½ (4 × 4 × 4) type, with four rates of N [(30, 100, 170 and 240) kg·ha^–1·year^–1], P [(9, 27, 45 and 63) kg·ha^–1·year^–1)] and K [(24, 91, 158 and 225) kg·ha^–1·year^–1] applied to the soil surface during the rainy season. Functions of the type y = b₀ + b₁₁N + b₁₁N² + b₂P + b₂₂P² + b₃K + b₃₃K² + b₁₂NP + b₁₃NK + b₂₃PK were fitted for dependent variables: fruit yield and mass, juice content, and total soluble solids and acidity concentrations. Results. Maximum yield of Pêra and Valencia was attained, respectively, with N rates of (189 and 193) kg·ha^–1. Fruit yield response to P and K fertilization for both cultivars was dependent on soil nutrient availability. Fruit size of Valencia trees was markedly affected by rates of K over 225 kg·ha^–1. Yield of soluble solids per box of fruits (40.8 kg) decreased as leaf K concentration varied from (10 to 12) g·kg^–1. Conclusion. Soil testing and leaf analysis play an important role in defining fruit yield and quality for citrus trees. The best nutritional program may vary depending on the destination of fruit to either juice production or the fresh market.

Résumé

Introduction. L’objectif de nos travaux a été d’évaluer les effets de N, P et K, et leurs interactions, sur le rendement et la qualité des fruits de deux variétés d’orangers, Valencia et Pêra, développés sur sols tropicaux dans l’État de São Paulo, Brésil, pendant quatre saisons de production. Matériel et méthodes. Deux expérimentations ont été menées selon un plan factoriel partiel du type ½ (4 × 4 × 4), avec quatre doses de N [(30, 100, 170 et 240) kg·ha^–1·an^–1], P [(9, 27, 45 et 63) kg·ha^–1·an^–1] et K [(24, 91, 158 et 225) kg·ha^–1·an^–1] appliquées à la surface de sol pendant la saison des pluies. Des fonctions du type y = b₀ + b₁₁N + b₁₁N² + b₂P + b₂₂P² + b₃K + b₃₃K² + b₁₂NP + b₁₃NK + b₂₃PK ont été adaptées à des variables dépendantes : rendement et masse de fruit, contenu en jus, teneurs en solides solubles totaux et en acidité. Résultats. Les meilleurs rendements de Pêra et de Valencia ont été atteints avec des doses respectives de (189 et 193) kg N·ha^–1. Pour cette même variable, la réponse à la fertilisation de ces deux cultivars avec P et K a dépendu de la disponibilité en éléments nutritifs de sol. Le calibre des fruits de Valencia a été nettement affecté par des doses de K supérieures à 225 kg·ha^–1. Le rendement en solides solubles par boîte de fruits (40,8 kg) a diminué en même temps que la teneur en K des feuilles variait de (10 à 12) g·kg^–1. Conclusion. Les analyses de sols et de feuilles ont un rôle déterminant sur la définition du rendement et de la qualité des agrumes. Les programmes nutritionnels optimaux peuvent varier selon que la récolte est destinée à l’industrie du jus ou au marché du fruit frais.