Calcium spiller en vigtig rolle i kartoffelkvalitet, produktion. Cellemembranens sundhed er meget afgørende for plantecellens overlevelse og sundhed. Cellemembranernes sundhed kan kun opretholdes i nærvær af tilstrækkelig Ca omkring membranerne. Calcium er også en integreret del af cellevæggen, hvor det giver stabile, men reversible intramolekylære bindinger mellem pektinmolekyler, hvilket resulterer i cellevægsstivhed. Derudover er det kendt, at calcium fungerer som et hormon og derved regulerer mange vækst- og udviklingsprocesser i planter.
Calcium i planter bevæger sig med vand, og knolde er naturligt mangelfuld i calcium
Knolde er botanisk et stamvæv. Sammenlignet med den overjordiske stammedel af planten indeholder knolde meget lidt calcium. Transpiration er den vigtigste drivkraft for calciumtransport i planter. Calcium bevæger sig derfor sammen med vand i xylem. Organer med lav transpirering som frugt og knolde er kendt for at lide af Ca-mangel. Kartoffelknolde, der er omgivet af fugtig jord, har meget mindre transpiration end overjordiske dele af planten.
Derfor akkumulerer knolde med lav transpirering meget mindre calcium end blade og stængler over jorden. Mangel på calcium i knoldvæv er endnu større for kartofler dyrket i sandjord på grund af det meget lave niveau af vandopløseligt Ca i disse jordarter. Desuden udvaskes den vandopløselige Ca ofte med vanding og regn fra bakken. Således vil jorden omkring knoldene indeholde meget lavt opløseligt calcium, især i midten og sene del af sæsonen, når knolde udvikler sig.
Knolde får calcium fra den omgivende jord via små rødder på knolde og stoloner
Da knolde er omgivet af relativt fugtig jord, kan de ikke konkurrere med blade om transpirational vandoptagelse. Knolde er nødt til at stole på rødderne, der er i deres umiddelbare nærhed (knoldrødder, knold- stolon-krydsrødder og stolonrødder) for at transportere vand fra jorden. Da calcium bevæger sig i xylem sammen med vandet, følger det, at kartoffelknolde skal transportere calcium fra jorden i deres umiddelbare nærhed. Det betyder, at både placering og timing af calciumgødning er vigtig for at forbedre knoldcalcium.
Den mest effektive måde at forbedre knoldcalcium på er at levere vandopløselig calciumgødning ved at fodre ind i vandingslinjen
Da knolde udvikler sig i midten til slutningen af sæsonen, ville det være vigtigt at tilføje supplerende calcium under knoldfyldning, hvilket er meget kritisk i sandjord. På grund af den lave fugtighedskapacitet skylles sandjord ofte 2-3 gange om ugen. Således vaskes den øverste del af bakken kontinuerligt af kunstvanding og regn med vand og flytter opløselige næringsstoffer til den nedre del af bakken. Disse næringsstoffer forbliver tilgængelige for vegetativ vækst via det vigtigste rodsystem. Knolde, der udvikler sig i slutningen af sæsonen, har imidlertid ikke adgang til disse næringsstoffer via knold- og / eller stolonrødderne.
Derfor er en effektiv måde at forbedre opløseligt calcium i bakken på at levere flydende calciumgødning gennem kunstvandingsvandet under knoldens bulkingperiode. Flydende gødning indeholdende enten calciumnitrat eller calciumchlorid som kilde til calcium er tilgængelig. I de fleste af vores studier ved University of Wisconsin brugte vi ca. 100-150 lbs calcium pr. Acre, som blev anvendt i tre eller fire opdelt applikationer (2-3 ugers intervaller) startende ved knoldinitieringsfasen. Når en calciumkilde indeholder N, såsom calciumnitrat, skal N-applikationen justeres for at få den ønskede totale N for sæsonen.
Hvad er mulighederne under ikke-vandede forhold?
Som tidligere nævnt optager knolde calcium fra den omgivende jord; placering af calciumgødning i bakken er således den bedste måde at øge calciumoptagelsen af knolden på. Når calcium ikke påføres gennem vandingsudstyr, er det ikke en mulighed, det er bedst at anvende calcium i den sidste hillingstid og blande produktet i jorden. På sandjord på grund af det store potentiale ved udvaskning af opløseligt calcium fra toppen af bakken kan det være bedre at bruge mindre opløselige produkter såsom gips. I tungere jord kan opløselige produkter såsom granulært calciumnitrat inkorporeres i bakken.
Kan vi bruge jordprøver som en vejledning til at bestemme calciumgødningshastigheden?
I vores undersøgelser reagerede kartofler positivt på uønsket opløselig calciumpåføring dyrket på jord med udskifteligt calcium på 300-1300 ppm. Dette udgør 600-2600 lbs udskifteligt calcium pr. Acre. Fra denne brede vifte kan det ses, at jordprøver ikke er et pålideligt mål for at bestemme knoldbehov for calcium. Det ser ud til, at det meste af jordkalcium ikke er let vandopløseligt og derfor ikke tilgængeligt for knolden. Jo højere jordprøve calcium er, jo bedre er det for knoldcalciumoptagelsen. Derudover er calcium som en del af den samlede basismætning af jorden vigtig. En god jord skal indeholde mindst 60% Ca af de samlede baser (Ca + Mg + K).
Calcium kan påvirke stammens antal, knoldsæt og størrelse
Generelt resulterer en stigning i jordkalcium i reduktion i stængeltal, hvilket oversættes til færre, men større knolde. Dette afhænger af jordtestkalcium. Hvis jordtesten viser allerede højt calcium i jorden, er denne effekt muligvis ikke så signifikant.
Hvad er det ønskede niveau af calcium i knoldvævet, vi målretter mod?
Tuberkalciumkoncentration er et genetisk træk og varierer mellem sorter. Generelt har russet sorter tendens til at have højere knoldcalciumkoncentration end chipvarianterne. Imidlertid reagerer alle sorter positivt på inseason kalciumbefrugtning. I mange sorter anses calciumkoncentration på ca. 200 ppm i det indre knoldvæv som ønskeligt.
Hvad er fordelene ved anvendelse af calcium?
- Reduceret opbevaringsrotning
- Reduceret forekomst af indre defekter, herunder hul hjerte, brune pletter, sort plet blå mærke
- Reduceret påvirkning af varme- og kulde-belastninger på planten og reduceret forekomst af intern knoldnekrose
- Forbedret frøstykkekvalitet og spire sundhed (mere robust plante). Den voksende spire fra frøknollen får oprindeligt calcium (før rodsystemet udvikler sig) fra frøknollen. Hvis frøknollen er mangelfuld med calcium, kan spirespidsen blive beskadiget, hvilket resulterer i vækst af sidegrenene og fører til en stigning i antallet af stængler. Dette ville resultere i et stigende knoldsæt og reduceret knoldstørrelse.