Харчові вимоги до картоплі

Криві поглинання поживних речовин

Поглинання поживних речовин є найбільшим під час накопичення бульб (інтенсивний процес збільшення обсягу).

Кількість поживних речовин, виведених урожаєм картоплі, тісно пов’язана з урожайністю. Зазвичай подвійний урожай призведе до подвійного виведення поживних речовин. Поживні речовини потрібно наносити якомога точніше до зони поглинання, трохи раніше, або в той час, коли врожай потребує їх. Якщо не забезпечити, щоб кожна рослина отримувала правильний баланс поживних речовин, це може зіпсувати якість врожаю та зменшити урожай.

Найвища потреба в калії, як показано на малюнку 4, є на етапі наповнення бульб. Цвітіння рослин картоплі є показником того, коли починається цей морфологічний етап. Отже, ідеальний період підгодівлі з Multi-K ™ буде на етапі насипу бульб.

Малюнок 4: Поглинання поглинання макроелементів цілою рослиною картоплі

Джерело: Харріс (1978)

Добова потреба бульб картоплі під час стадії критичного насипності становить 4.5 кг / га N, 0.3 кг / га P та 6.0 кг / га K. Потреба в калії в бульбах картоплі під час стадії насипності дуже висока, оскільки вони вважаються споживачами розкоші калію. Щоденне збільшення врожаю під час стадії критичного бульбоутворення може досягати 1000 - 1500 кг / га / добу. Тому важливо забезпечити необхідні рослинні поживні речовини на стадії накопичення бульб у правильному співвідношенні NPK та в достатній кількості.

Малюнок 5: Поглинання макро- та вторинних поживних речовин виноградною лозою та бульбами картопляних рослин, що дає 55 т / га

Джерело: Реїз, 1991 рік

Малюнок 6: Поглинання мікроелементів виноградом та бульбами картопляних рослин, що дає 55 т / га

2.2 Основні функції поживних речовин рослин

Таблиця 1: Підсумок основних функцій рослинних поживних речовин

Поживні речовини	Функції
Азот (N)	Синтез білків (ріст і вихід).
Фосфор (P)	Клітинний поділ та формування енергетичних структур.
Калій (К)	Транспорт цукрів, контроль продихів, кофактор багатьох ферментів, зменшує сприйнятливість до хвороб рослин.
Кальцій (Са)	Основний будівельний матеріал у клітинних стінках і зменшує сприйнятливість до хвороб.
Сірка (S)	Синтез незамінних амінокислот цистину та метіоніну.
Магній (Mg)	Центральна частина молекули хлорофілу.
Залізо (Fe)	Синтез хлорофілу.
Марганець (Mn)	Необхідні в процесі фотосинтезу.
Бор (Б)	Формування клітинної стінки. Проростання та подовження пилкової трубки. Бере участь у метаболізмі та транспорті цукрів.
Цинк (Zn)	Синтез ауксинів.
Мідь (Cu)	Впливи на метаболізм азоту та вуглеводів.
Молібден (Mo)	Компонент ферментів нітрат-редуктази та нітрогенази.

Таблиця 2: Вплив поживних речовин та джерела калію на якість врожаю

Параметр	Збільшення дозування	Застосування KCl у порівнянні з безхлоридним K (-Cl)
Азот	Фосфор	Калій
Розмір бульби	↑	Без ефекту	↑	Без хлориду K допомагає збільшувати розміри
Чутливість до механічних пошкоджень	↑	↓	↓	Немає інформації
Чорніння бульби 1	↑	Без ефекту	Без ефекту	KCl є більш ефективним, ніж (-Cl)
% сухих речовин 2	↓	↑Невеликий ефект	↑	Деякі звіти стверджують, що велике застосування KCl може призвести до зниження сухого речовини, це може бути наслідком хлоридного ефекту
% крохмалю 3	↓	↑	↑	Деякі повідомлення стверджують, що інтенсивне застосування KCl може призвести до зниження вмісту сухої речовини, це може бути пов'язано з хлоридним ефектом
% білка	↑	↓	Конфліктні результати	Без хлориду K сприяє збільшенню вмісту
% зменшення цукрів	Непослідовний	↑	↓	Без різниці
Смак	↓	↑	Без ефекту	Без хлориду K краще
Почорніння після варіння	↑	Без ефекту

¹ Почорніння викликається окисленням фенольних сполук при впливі шкіри. 
² Високий відсоток сухої речовини потрібен картоплі для промисловості. 
³ Бажані високі концентрації. Характеристика співвідноситься з питомою вагою.

Азот (N)

Адекватне управління азотом - один з найважливіших факторів, необхідних для отримання високих врожаїв (рис. 7) картоплі чудової якості. Адекватний запас азоту на початку сезону важливий для підтримки вегетативного росту.

Малюнок 7: Вплив азоту (N) на врожайність картоплі

Надмірне вміст азоту в ґрунті, внесений в кінці сезону, затримує зрілість бульб і призводить до поганого набору шкірки, що шкодить якості та властивостям зберігання. Картопля - це культура з неглибоким корінням, яка зазвичай росте на піщаних, добре дренованих грунтах. Ці ґрунтові умови часто ускладнюють управління водою та азотом, оскільки нітрати сприйнятливі до втрат при вимиванні. На цих піщаних ґрунтах рекомендується, щоб картопля отримувала розщеплені внесення N протягом вегетації. Це передбачає застосування частини загальної потреби в азоті до посадки, а решту впродовж сезону вносити в гардероб або через зрошувальну систему Nutrigation ™ (фертигація).

Період найбільшого N попиту залежить від сорту картоплі і пов'язаний з характеристиками сорту, такими як щільність кореня та час дозрівання. Аналіз черешків під час вегетаційного періоду є корисним інструментом, який дозволяє виробникам визначати N-статус культури та своєчасно реагувати на відповідні поживні речовини.

Збалансоване співвідношення амоній / нітрат дуже важливо під час посадки. Занадто багато амоній-азоту є недоліком, оскільки він зменшує рН кореневої зони і тим самим сприяє захворюванню ризоктонією. Нітрат-азот посилює поглинання таких катіонів, як кальцій, калій та магній, необхідні для підвищених значень питомої ваги.

Малюнок 8: Відносна реакція росту картоплі на концентрації нітрату-амонію в живильному розчині

При 12 мМ азоту рослини виявляли аміачну токсичність у проміжках між собою і NH₄⁺ харчування, але здорового зростання з НІ₃^- харчування. Таким чином, ретельний контроль NH₄⁺ концентрації необхідні для мінімізації токсичності амонію для рослин картоплі.

Рисунок 9: Вплив співвідношення нітрат / амоній та норми азоту на загальний урожай бульб UTD

Джерело: Овочі та фрукти, лютий / березень, 2000. Південна Африка

Оцінка азоту

Випробування ґрунту на глибину 60 см. Навесні критично важливо для планування ефективної та дієвої програми управління азотом. Зразки ґрунту після збору врожаю можуть допомогти виробникам вибрати наступні культури, які максимально використають залишковий N після врожаю картоплі.

Потреба в азоті врожаєм під час бульбництва бульб може становити від 2.2 до 3.0 кг / га / добу. Відбір проб нітратів черешків дозволяє здійснювати моніторинг сезонного стану поживних речовин врожаю. Збір 4^th  рекомендується черешок з 30 - 50 випадково відібраних рослин по всьому полю (рис. 10). Зразки тканин часто збирають щотижня, щоб відстежувати зміни рівня нітратів та планувати додаткове внесення добрив, якщо рівень опуститься нижче оптимального.

Критичні рівні нітратів черешків знижуються у міру розвитку та дозрівання врожаю картоплі. Як правило, рівень нітрату-N черешку в об'ємній суміші бульб становить <10,000 ppm = низький, 10,000-15,000 ppm = середній,> 15,000 ppm = достатній. (Рис. 11)

Рисунок 10: Будова 4-го листка на рослині картоплі

Малюнок 11: Інтерпретація рівнів N-NO3 у черешках картоплі на різних стадіях росту

Фосфор (P)

Фосфор важливий для раннього розвитку коренів і пагонів, забезпечуючи енергію для процесів рослин, таких як поглинання та транспортування іонів. Коріння поглинає фосфатні іони лише тоді, коли вони розчиняються у ґрунтовій воді. Дефіцит фосфору може виникати навіть у ґрунтах з достатньою кількістю доступного P, якщо посуха, низькі температури або хвороби заважають дифузії P в корінь через ґрунтовий розчин. Ці недоліки призведуть до розвитку трюкового кореня та неадекватної роботи.

На етапі ініціації бульб достатній запас фосфору забезпечує формування оптимальної кількості бульб. Після ініціації бульби фосфор є важливим компонентом синтезу крохмалю, транспортування та зберігання.

Недавні дослідження показують, що модифікації добрив Р, такі як полімерні добавки, гумінові речовини та покриття, можуть бути корисними для покращення засвоєння Р та виробництва картоплі.

Калій (К)

Рослини картоплі займають велику кількість калію протягом усього вегетаційного періоду. Калій відіграє важливу роль у контролі стану води в рослині та внутрішньої іонної концентрації рослинних тканин, при цьому особливий акцент приділяється функціонуванню у стомах.

Калій відіграє важливу позитивну роль у процесі відновлення нітратів у рослині. Де великі кількості (наприклад> 400 кг / га K₂О) застосовувати, в помірних умовах доцільно розділити пов’язки 6-8 тижнів.

Картопля потребує великої кількості ґрунту K, оскільки ця поживна речовина має вирішальне значення для таких метаболічних функцій, як рух цукрів з листя до бульб і перетворення цукру в картопляний крохмаль. Нестача калію зменшує врожайність, розмір та якість врожаю картоплі. Брак належного ґрунту K також пов'язаний із низькою питомою вагою картоплі.

Дефіцит калію погіршує стійкість врожаю до хвороб та його здатність переносити стреси, такі як посуха та мороз. Найчастіше рекомендується застосовувати добриво К з широкомовної застосування перед посадкою. Якщо K застосовується в діапазоні, норми повинні бути нижче 45 кг K₂О / га, щоб уникнути пошкодження солі виростаючими паростками.

Вибір найкращого K добрива

Джерело калію відіграє важливу роль у якості та врожайності бульб картоплі. Порівнюючи різні джерела K, було виявлено, що Multi-K ™ нітрат калію збільшує вміст сухої речовини та вихід значно вище, ніж інші джерела K (рис. 12 та 13). Це дослідження було проведено на різних сортах, і всі вони відповіли вищим урожаєм бульб на обробку Multi-K ™ (рис. 14).

Рисунок 12: Вплив різних калійних добрив на урожайність бульб картоплі

Джерело: Реїз, 1991 рік

Рисунок 13: Вплив різних калійних добрив на вміст сухої речовини в бульбах картоплі

Джерело: Реїз, 1991 рік

Малюнок 14: Вплив різних калійних добрив на врожайність картоплі різних сортів

Джерело: Бестер, 1986 рік

Питома вага картоплі та колір чіпсів є важливими параметрами для переробної картопляної промисловості. Обидва ці параметри сприятливо реагують на обробку Multi-K ™ нітратами калію порівняно з іншими джерелами добрив K (рис. 15, 16).

Малюнок 15: Вплив різних калійних добрив на кольорову оцінку тріски

Джерело: Реїз, 1991 рік

Малюнок 16: Вплив різних калійних добрив на питому вагу бульб картоплі

Джерело: Реїз, 1991 рік

Окрім сприятливого впливу Multi-K ™ на якість та урожайність бульб картоплі, він також покращує термін зберігання бульб, що зберігаються (рис. 17).

Рисунок 17: Вплив втрати маси різних добрив K з часом (@ 20oC, RH 66%)

Джерело: Бестер (1986)

Кальцій (Са)
Кальцій є ключовим компонентом клітинних стінок, допомагає будувати міцну структуру і забезпечує стабільність клітин. Клітинні стінки, збагачені кальцієм, більш стійкі до бактеріальних чи грибкових атак. Кальцій також допомагає рослині адаптуватися до стресу, впливаючи на сигнальну ланцюгову реакцію, коли виникає стрес. Він також відіграє ключову роль у регулюванні активного транспорту калію для прорізування устьиць.

Магній (Mg)

Магній відіграє центральну роль у фотосинтезі, оскільки його атом знаходиться в центрі кожної молекули хлорофілу. Він також бере участь у різних ключових етапах виробництва цукру та білка, а також транспортуванні цукрів у вигляді сахарози з листя до бульб.

Підвищення врожайності до 10% було отримано в дослідженнях, в яких регулярно застосовували магнієві добрива.

Сірка (S)

Сірка знижує рівень звичайної і борошнистої струпи. Цей ефект пов'язаний зі зниженням рівня ґрунту, коли сірка застосовується в стихійній формі.

2.3 Порушення харчування у картоплі

Азот

Дефіцит азоту проявляється зменшенням росту блідих листя, що призводить до зменшення врожаю бульб (розміру та кількості). Дефіцит погіршується за рахунок екстремуваного рН ґрунту (низький чи високий), низького вмісту органічних речовин, посухи чи сильного зрошення (рис. 18).

Надлишок азоту спричиняє затримку зрілості, надмірне зростання верхівки, порожнисті серцеві та тріщини росту, підвищену сприйнятливість до біотичних захворювань, зменшення питомої ваги бульб та труднощі при «спалюванні» винограду перед збором урожаю.

Малюнок 18: Характерні симптоми дефіциту азоту (N)

Фосфор

Типовими симптомами та синдромами, пов’язаними з дефіцитом фосфору, є: менше бульб, менші бульби, відстаючі рослини, пожовтіння старих листя, невеликі темно-зелені молодші листя (рис. 19). Дефіцит Р призводить до зниження ранньої енергійності, затримки дозрівання та зниження врожаю.

Надлишок фосфору, коли він присутній, зв’язує інші елементи, такі як кальцій і цинк, викликаючи тим самим їх дефіцит.

Малюнок 19: Характерні симптоми дефіциту фосфору (Р)

Калій

Дефіцит калію затримує засвоєння азоту, уповільнює ріст рослин і призводить до зниження врожаю, нижчої якості та поганої стійкості до хвороб. Типовими симптомами дефіциту K є некроз меж листя, передчасне старіння листя (рис. 20)

Надлишок калію викликає зменшення питомої ваги бульби та зменшення засвоєння кальцію та / або магнію. Це також погіршує структуру ґрунту.

Малюнок 20: Характерні симптоми дефіциту калію (К)

Кальцій

Дефіцит кальцію перешкоджає росту коренів, спричиняє деформацію кінчиків для росту листя і може призвести до зниження врожаю та низької якості. Бульби картоплі з дефіцитом кальцію мають знижену здатність до зберігання. Низький рівень кальцію в ґрунті призводить до біднішої структури ґрунту.

Типовими симптомами дефіциту кальцію є жовті згорнуті листя на верхніх листках, опіки кінчиків і маленькі хлоротичні нові листя. (Рис. 21)

Надмірне вміст кальцію призводить до зменшення споживання магнію, симптоми пов'язані з дефіцитом магнію.

Фігура 21: Характерні симптоми дефіциту кальцію (Са)

Магній

Оскільки магній є ключовим елементом фотосинтезу, його швидкість сповільнюється в умовах дефіциту магнію, що призводить до зменшення утворення бульб і зниження врожаю. Сильний дефіцит магнію може зменшити врожайність до 15%. Бульби з дефіцитом магнію легше пошкоджуються під час підйому та зберігання.

Типові симптоми дефіциту: листя стає жовтим і коричневим; Листя в'януть і відмирають; Приголомшені рослини, раннє дозрівання сільськогосподарських культур; Погана шкірка бульб. (Рис. 22)

Надмірна кількість магнію призводить до зменшення споживання кальцію із симптомами, пов'язаними з дефіцитом кальцію.

Малюнок 22: Характерні симптоми дефіциту магнію (Mg)

Сірка

Нестача сірки (S) спричиняє зменшення росту, а листя стає блідо-зеленим або жовтим. Кількість листків зменшується. (Рис. 23)

Малюнок 23: Характерні симптоми дефіциту сірки (S)

залізо

При дефіциті заліза (Fe) міжхребцеві ділянки набувають хлоротичну форму, а вени залишаються зеленими. У випадках сильної недостатності весь лист є хлоротичним. (Рис. 24). Симптоми дефіциту заліза спочатку з’являються на наймолодших листках.

Фігура 24: Характерні симптоми дефіциту заліза (Fe)

Бор

Бор (В) регулює транспорт цукрів через мембрани, а також відіграє ключову роль у діленні клітин, розвитку клітин та метаболізмі ауксину.

За умови дефіциту бору зростаючі бруньки гинуть, а рослини виглядають кущистими, мають коротші міжвузля. Листя густішають і згортаються вгору; тканина листя темніє і руйнується. На бульбах з’являються коричневі некротичні плями, утворюється внутрішня пляма іржі. (Рис. 25)

Малюнок 25: Характерні симптоми дефіциту бору (В)

Мідь

При дефіциті міді (Cu) молоді листя стають млявими і в’янутими, кінцеві бутони опускаються при розвитку квіткових бутонів, а кінчики листя стають некротичними (рис. 26).

Малюнок 26: Характерні симптоми дефіциту бору (В)

цинк

Симптоми дефіциту цинку: Молоді листки стають хлоротичними (світло-зеленими або жовтими), вузькими, складеними догори і розвиваючими опіки. Іншими симптомами листя є зелені прожилки, плямистість з відмерлою тканиною, здуття та прямостоячий вигляд. (Рис. 27)

Рисунок 27: Характерні симптоми дефіциту цинку (Zn)

Марганець

Симптоми дефіциту марганцю (Mn): чорні або коричневі плями на молодших листках; жовтіє листя; погана шкірна обробка бульб (рис. 28). Бульби легше пошкоджуються під час підйому та зберігання.

Малюнок 28: Характерні симптоми дефіциту марганцю (Mn)

Таблиця 8: Референтні рівні для кожного живильного речовини на позакореневому рівні

Поживні речовини (%)	Дефіцитний	низький	нормальний	Високий	Надмірне
Азот (N)	<4.2	4.2-4.9	5.0-6.5	> 6.5
Фосфор (P)		0.23-0.29	0.3-0.55	> 0.6
Калій (К)		3.3-3.9	4.0-6.5	6.5-7.0	> 7.0
Кальцій (Са)		0.6-0.8	0.8-2	> 2.0
Магній (Mg)		0.22-0.24	0.25-0.5	> 0.5
Сірка (S)			0.30-0.50

Поживна речовина (ppm)	Дефіцитний	низький	нормальний	Високий	Надмірне
Мідь (Cu)	<3	3.0-5.0	5.0-20	30-100
Цинк (Zn)		15-19	20-50
Марганець (Mn)		20-30	50-300	700-800	> 800
Залізо (Fe)			50-150
Бор (Б)		18-24	30-60
Натрій (Na)			0-0.4	> 0.4
Хлорид (Cl)			0-3.0	3.0-3.5	> 3.5

2.5 Потреби рослин у поживних речовинах

Таблиця 9: Харчові потреби картоплі

Очікувана врожайність (т / га)	Видалення врожайності (кг / га)	Поглинання цілою рослиною (кг / га)
N	P2O5	K2O	CaO	MgO	N	P2O5	K2O	CaO	MgO
20	38	18	102	2	2	105	28	146	29	19
40	76	36	204	4	4	171	50	266	42	28
60	114	54	306	6	6	237	72	386	55	37
80	152	72	408	8	8	303	95	506	68	46
100	190	90	510	10	10	369	117	626	82	55
110	209	99	561	11	11	402	128	686	88	59

Посібник з посівів: Потрібні харчові речовини для картоплі