Besin elementi gereksinimi açısından, patates bitkisi (Solanum tuberosum L.) potasyumdan (K) sonra, azota (N) en fazla ihtiyaç duyan bir bitkidir. Fakat sahip olduğu sığ ve zayıf kök sisteminden dolayı, bir buğday, mısır veya şeker pancarı bitkisine oranla azottan yararlanma etkinliği oldukça düşüktür. Ne var ki, bu özellik açısından patates genotipleri arasında varyasyon bulunmaktadır. Güçlü ve etkin bir kök morfolojisine sahip olan ve ayrıca genetik olarak yüksek azot alım/kullanım etkinlik karakterleri taşıyan patates genotiplerinde bu oran çok daha yüksektir. Bu bağlamda bu projenin amacı; Türkiye’de patates yetiştirilen bölgelerde en çok tercih edilen farklı patates çeşitlerinin azot alım ve kullanımında etkin rol oynayan ikincil karakter özelliklerini önce sera ve iklim odaları koşullarında morfolojik ve fizyolojik tarama (screening) çalışmalarıyla belirleyip yüksek ve düşük azot konsantrasyonlarına bağlı olarak sınıflandırmaktır (N-etkin ve N-etkinsiz (düşük-N), N-duyarlı, N-duyarsız (yüksek-N)). Daha sonra, azot etkinlik karakter özellikleri tam olarak belirlenmiş patates çeşitlerinin bazılarını N-çapraz gruplama yöntemine göre seçerek, tarla koşullarında damla sulama-fertigasyon tekniği kullanarak uygulanan farklı dozlardaki azottan yararlanma performanslarını (azot kullanım etkinliği), verim ve kalite parametrelerine, fizyolojik bitki üst aksam parametrelerine ve morfolojik kök parametrelerine bağlı olarak iki yıl süre ile test etmektir. Bu amaçla, araştırma, ilk yılı perlit yetiştirme ortamında ve besin çözeltisinde tarama denemeleri, daha sonraki iki yılı da tarla denemeleri şeklinde toplam üç yıllık olarak planlanmıştır. Tarama çalışmaları Erciyes Üniversitesi Seyrani Ziraat Fakültesine ait laboratuar ve iklim odalarında yürütülürken, tarla denemeleri Kayseri’de Fakülte deneme arazisinde bölünmüş bloklar deneme desenine göre 3 tekerrürlü olarak kurulacaktır. Denemenin tarama aşamasında 15 adet farklı patates çeşidinden perlit yetiştirme ortamında köklenmiş homojen sürgünler elde edilip daha sonra besin çözeltisinde bunların azot etkinliğinde rol oynayan agronomik (gövde ve kökteki biomas oluşumu, dağılımı ve toplam azot), fizyolojik (yaprak alanı, yaprak klorofil ve karatenoid miktarı, petiol nitrat konsantrasyonu, nitrat redükteaz aktivitesi) ve kök morfolojik (kök uzunluğu, hacmi ve çapı) ikincil karakter özellikleri yansıtan tüm parametreler belirlenecektir. Besin çözeltisi denemelerinde Ca(NO₃)₂ gübresi azot kaynağı olarak 2 farklı konsantrasyonda (0.5 mM, 3.0 mM N) uygulanacaktır. Daha sonra bu 15 çeşit içerisinden N-çapraz gruplama yöntemine göre 6 adet (2 N-etkin/N-duyarlı, 2 N-etkinsiz/N-duyarsız, 1 N-etkinsiz/N-duyarlı, 1 N-etkin/N-duyarsız) çeşit seçilerek, tarla denemelerinde iki yıl süre ile test edilecektir. Tarla denemelerinde azot kaynağı olarak NH₄(SO₄)₂ gübresi 5 farklı dozda (0, 9, 18, 27, 36 kg N da^-1) damla sulama-fertigasyon tekniğiyle uygulanacaktır. Agronomik ve fizyolojik bitki parametrelerini belirlemek için patates bitkisinin toprak üstü aksam (TÜA) gelişimi başlangıçtan hasada kadar olan ortalama 120 günlük sürede, 4 farklı gelişim döneminde (vejetatif dönem, yumru oluşum dönemi, yumru irileşme dönemi, yumru olgunlaşma (hasat) dönemi), hasat edilerek her bir döneme ait biyomas oluşumu, yaprak alanı, petiol nitrat konsantrasyonu, nitrat redükteaz aktivitesi, yaprak klorofil (SPAD) değerleri, gövdedeki toplam azot, miktarları tespit edilecektir. Ayrıca, son hasat döneminde yumru verimi ve yumru kalite (nişasta, protein, nitrat içeriği, sertlik) parametreleri belirlenecektir. Azot alımın etkinliğinde rol oynayan kök morfolojik parametreler (kök derinliği, kök uzunluğu, kök çapı, kök hacmi) bitkinin TÜA'nın hasat edildiği alandan direkt olarak ‘Core’ tekniğiyle 60 cm derinliğe kadar toprak-kök örneklemesi yapılarak tespit edilecektir. Toprakta mineralize olmuş azot (N_min) miktarı, N_min yöntemiyle 0-90 cm toprak derinliğinden tayin edilecektir.