Curbele de absorbție a nutrienților
Absorbția nutrienților este maximă în timpul creșterii tuberculilor (proces intensiv de creștere a volumului).
Cantitatea de substanțe nutritive îndepărtate de o cultură de cartofi este strâns legată de randament. De obicei, de două ori randamentul va duce la îndepărtarea de două ori a nutrienților. Nutrienții trebuie să fie aplicați cât mai exact posibil în zona de absorbție, puțin înainte sau în momentul în care cultura are nevoie de ei. Nerespectarea faptului că fiecare plantă obține echilibrul corect al nutrienților poate strica calitatea culturilor și reduce randamentul.
Cea mai mare cerință de potasiu, așa cum se arată în Figura 4, este în timpul etapei de încărcare a tuberculilor. Înflorirea plantelor de cartof este o indicație când începe această etapă morfologică. În consecință, perioada ideală de îmbrăcare laterală cu Multi-K ™ ar fi în etapa de încărcare a tuberculilor.
Figura 4: Captarea captării macronutrienților de către o plantă de cartofi întreagă
Sursa: Harris (1978)
Cerințele zilnice ale tuberculilor de cartof în timpul etapei critice de încărcare sunt de 4.5 kg / ha N, 0.3 kg / ha P și 6.0 kg / ha K. Cerințele de potasiu ale tuberculilor de cartofi în etapa de încărcare sunt foarte mari, deoarece sunt considerați a fi consumatori de lux de potasiu. Creșterea zilnică a randamentului în timpul etapei critice de încărcare a tuberculilor poate ajunge la 1000 - 1500 kg / ha / zi. Prin urmare, este important să furnizați nutrienții necesari plantei în timpul etapei de încărcare a tuberculilor, în raport NPK corect și în cantități ample.
Figura 5: Captarea de substanțe nutritive macro și secundare de către viță de vie și tuberculi de plante de cartofi care produc 55 tone / ha
Sursa: Reiz, 1991
Figura 6: Asimilarea de micro-nutrienți de către viță de vie și tuberculi de plante de cartofi care produc 55 tone / ha
2.2 Funcțiile principale ale nutrienților plantelor
Tabelul 1: Rezumatul principalelor funcții ale nutrienților plantelor
nutrienţi | funcţii |
Azot (N) | Sinteza proteinelor (creștere și randament). |
Fosfor (P) | Diviziunea celulară și formarea structurilor energetice. |
Potasiu (K) | Transportul zaharurilor, controlul stomatelor, cofactorul multor enzime, reduce susceptibilitatea la bolile plantelor. |
Calciu (Ca) | Un element important în pereții celulari și reduce susceptibilitatea la boli. |
Sulf (S) | Sinteza aminoacizilor esențiali cistină și metionină. |
Magneziu (Mg) | Partea centrală a moleculei de clorofilă. |
Fier | Sinteza clorofilei. |
Mangan (Mn) | Necesar în procesul de fotosinteză. |
Bor (B) | Formarea peretelui celular. Germinarea și alungirea tubului de polen. Participă la metabolismul și transportul zaharurilor. |
Zinc (Zn) | Sinteza auxinelor. |
Cupru (Cu) | Influențe în metabolismul azotului și carbohidraților. |
Molibden (Mo) | Componenta enzimelor nitrat-reductază și azotazază. |
Tabelul 2: Efectele nutrienților și a sursei de potasiu asupra calității randamentului
Parametru | Creșterea dozei de | Aplicarea KCl în comparație cu K (-Cl) fără cloruri | ||
Azot | Fosfor | Potasiu | ||
Dimensiunea tuberculului | ↑ | Fara efect | ↑ | K fără cloruri ajută la creșterea dimensiunii |
Sensibilitate la deteriorarea mecanică | ↑ | ↓ | ↓ | Nu există informații |
Înnegrirea tuberculilor 1 | ↑ | Fara efect | Fara efect | KCl este mai eficient decât (-Cl) |
% substanță uscată 2 | ↓ | ↑Efect ușor | ↑ | Unele rapoarte susțin că aplicațiile grele de KCl pot duce la o substanță uscată mai mică, acest lucru s-ar putea datora efectului clorurii |
% amidon 3 | ↓ | ↑ | ↑ | Unele rapoarte susțin că aplicațiile grele de KCl pot duce la o substanță uscată mai mică, acest lucru s-ar putea datora efectului clorurii |
% proteine | ↑ | ↓ | Rezultate conflictuale | K fără cloruri ajută la creșterea conținutului |
% zaharuri reducatoare | Incoerent | ↑ | ↓ | Nicio diferenta |
Gust | ↓ | ↑ | Fara efect | K fără cloruri este mai bun |
Înnegrirea după gătit | ↑ | Fara efect |
1 Înnegrirea este cauzată de oxidarea compușilor fenolici atunci când pielea este expusă.
2 Un procent ridicat de substanță uscată este necesar în cartofi pentru industrie.
3 Sunt de dorit concentrații mari. Caracteristica este corelată cu greutatea specifică.
Azot (N)
Gestionarea adecvată a N este unul dintre cei mai importanți factori necesari pentru obținerea de randamente ridicate (Fig. 7) de cartofi de calitate excelentă. Un aport adecvat de sezon N timpuriu este important pentru a sprijini creșterea vegetativă.
Figura 7: Efectul azotului (N) asupra randamentului cartofului
Solul excesiv de N, aplicat târziu în sezon, întârzie maturitatea tuberculilor și are ca rezultat un strat slab de piele, care dăunează calității tuberculului și proprietăților de depozitare. Cartofii sunt o cultură cu rădăcini superficiale, în general crescând pe soluri nisipoase, bine drenate. Aceste condiții ale solului fac dificilă gestionarea apei și a azotului, deoarece nitrații sunt susceptibili de pierderi de lixiviere. Pe aceste soluri nisipoase, se recomandă ca cartofii să primească aplicații separate de N în timpul sezonului de creștere. Aceasta implică aplicarea unei cantități din necesarul total de N înainte de plantare și aplicarea restului în timpul sezonului cu aplicații de îmbrăcăminte laterală sau prin sistemul de irigare prin Nutrigation ™ (fertirigație).
Perioada cu cea mai mare cerere de N variază în funcție de soiul de cartofi și este legată de caracteristicile cultivarului, cum ar fi densitatea rădăcinii și timpul până la maturitate. Analiza pețiolului în timpul sezonului de creștere este un instrument util, care permite cultivatorilor să determine starea N a culturii și să răspundă în timp util cu substanțe nutritive adecvate.
Un raport echilibrat amoniu / nitrat este foarte important la momentul plantării. Prea mult azot de amoniu este un dezavantaj, deoarece reduce pH-ul zonei radiculare și, prin urmare, promovează boala Rhizoctonia. Azotul-azotul îmbunătățește absorbția cationilor, cum ar fi calciu, potasiu și magneziu, necesari pentru valori de greutate specifică ridicate.
Figura 8: Răspunsul relativ al creșterii cartofului la concentrațiile de nitrat-amoniu din soluția nutritivă
La 12 mM de N, plantele au prezentat toxicitate interveinală cu amoniu cu NH4+ nutriție, dar creștere sănătoasă cu NO3- nutriție. Astfel, un control atent al NH4+ concentrațiile sunt necesare pentru a minimiza toxicitatea amoniului asupra plantelor de cartof.
Figura 9: Efectul raportului nitrat / amoniu și al ratei de N asupra randamentului total al tuberculilor UTD
Sursa: Legume și fructe, februarie / martie, 2000. Africa de Sud
Evaluarea azotului
Testarea solului la o adâncime de 60 cm. în primăvară este esențial pentru planificarea unui program de management N eficient și eficient. Probele de sol post-recoltare pot ajuta cultivatorii să selecteze culturile viitoare, care vor folosi la maximum reziduul de N după cultura de cartofi.
Cererea de azot a culturii în timpul volumului de tuberculi poate fi de 2.2 până la 3.0 kg / ha / zi. Prelevarea de azotat de pețiol permite monitorizarea în timpul sezonului a stării nutrienților culturii. Colectarea celor 4th este recomandat pețiolul de la 30 la 50 de plante selectate aleator pe tot câmpul (Fig. 10). Probele de țesut sunt adesea colectate săptămânal pentru a urmări modificările nivelurilor de nitrați și pentru a planifica aplicațiile suplimentare de îngrășăminte, în cazul în care nivelurile scad sub nivelul optim.
Nivelurile critice de nitrat pețiol scad pe măsură ce cultura de cartofi se dezvoltă și se maturizează. În general, nivelurile de nitrat de pețiol-N la volumul de tuberculi sunt <10,000 ppm = scăzut, 10,000-15,000 ppm = mediu,> 15,000 ppm = suficient. (Fig. 11)
Figura 10: Structura celei de-a 4-a frunze pe o plantă de cartofi
Figura 11: Interpretarea nivelurilor de N-NO3 în pețiolii de cartof în diferite stadii de creștere
Fosfor (P)
Fosforul este important pentru dezvoltarea timpurie a rădăcinilor și a lăstarilor, oferind energie pentru procesele plantelor, cum ar fi absorbția și transportul ionilor. Rădăcinile absorb ionii fosfat numai atunci când sunt dizolvați în apa solului. Deficiențele de fosfor pot apărea chiar și în solurile cu P disponibil abundent, dacă seceta, temperaturile scăzute sau boala interferează cu difuzia P către rădăcină, prin soluția solului. Aceste deficiențe vor duce la dezvoltarea rădăcinii de cascadorie și la funcționarea inadecvată.
În etapa de inițiere a tuberculilor, o cantitate adecvată de fosfor asigură formarea unui număr optim de tuberculi. După inițierea tuberculilor, fosforul este o componentă esențială pentru sinteza, transportul și depozitarea amidonului.
Cercetări recente sugerează că modificările aduse îngrășământului P, cum ar fi aditivii polimerici, substanțele humice și acoperirile pot fi benefice în îmbunătățirea absorbției de P și a producției de cartofi.
Potasiu (K)
Plantele de cartofi preiau cantități mari de potasiu pe tot parcursul sezonului de creștere. Potasiul are un rol important în controlul stării apei plantelor și a concentrației ionice interne a țesuturilor plantei, cu un accent special asupra funcționării stomatale.
Potasiul joacă un rol major pozitiv în procesul de reducere a nitraților în cadrul plantei. Unde cantități mari (de ex.> 400 kg / ha K2O) se aplică, în condiții temperate se recomandă împărțirea pansamentelor la 6-8 săptămâni.
Cartofii necesită cantități mari de sol K, deoarece acest nutrient este crucial pentru funcțiile metabolice, cum ar fi mișcarea zaharurilor de la frunze la tuberculi și transformarea zahărului în amidon de cartofi. Deficiențele de potasiu reduc randamentul, dimensiunea și calitatea culturii de cartofi. Lipsa unui sol adecvat K este, de asemenea, asociată cu greutatea specifică scăzută la cartofi.
Deficiențele de potasiu afectează rezistența culturii la boli și capacitatea acesteia de a tolera stresuri precum seceta și înghețul. Cel mai frecvent se recomandă aplicarea îngrășământului K cu o aplicație difuzată înainte de plantare. Dacă K se aplică pe bandă, tarifele trebuie menținute sub 45 kg K2O / ha pentru a evita vătămarea de sare a mugurilor în curs de dezvoltare.
Selectarea celui mai bun îngrășământ K
Sursa de potasiu joacă un rol important asupra calității și randamentului tuberculilor de cartofi. Prin compararea diferitelor surse de K, sa constatat că azotatul de potasiu Multi-K ™ crește cantitatea de substanță uscată și randamentul semnificativ mai mare decât alte surse de K (Fig. 12 și 13). Acest studiu a fost realizat pe diferite soiuri și toți au răspuns cu un randament mai mare de tuberculi la tratamentul Multi-K ™ (Fig. 14).
Figura 12: Efectul diferitelor îngrășăminte potasice asupra randamentului tuberculilor de cartofi
Sursa: Reiz, 1991
Figura 13: Efectul diferitelor îngrășăminte potasice asupra conținutului de substanță uscată din tuberculii de cartofi
Sursa: Reiz, 1991
Figura 14: Efectul diferitelor îngrășăminte potasice asupra randamentului de cartofi al diverselor soiuri
Sursa: Bester, 1986
Greutatea specifică a cartofului și culoarea chips-urilor sunt parametri importanți pentru industria de prelucrare a cartofilor. Ambii parametri răspund favorabil tratamentelor cu nitrați de potasiu Multi-K ™ în comparație cu alte surse de îngrășăminte K (Fig. 15, 16).
Figura 15: Efectul diferitelor îngrășăminte potasice asupra calității culorii chipsurilor
Sursa: Reiz, 1991
Figura 16: Efectul diferitelor îngrășăminte potasice asupra greutății specifice a tuberculilor de cartof
Sursa: Reiz, 1991
Pe lângă efectul favorabil al Multi-K ™ asupra calității și randamentului tuberculilor de cartof, îmbunătățește și durata de depozitare a tuberculilor depozitați (Fig. 17).
Figura 17: Efectul pierderii de masă a diferitelor îngrășăminte K în timp (@ 20oC, RH 66%)
Sursa: Bester (1986)
Calciu (Ca)
Calciul este o componentă cheie a pereților celulari, contribuind la construirea unei structuri puternice și asigurând stabilitatea celulară. Pereții celulari îmbogățiți cu calciu sunt mai rezistenți la atacurile bacteriene sau fungice. Calciul ajută planta să se adapteze la stres influențând reacția în lanț a semnalului atunci când apare stresul. De asemenea, are un rol cheie în reglarea transportului activ al potasiului pentru deschiderea stomatală.
Magneziu (Mg)
Magneziul are un rol central în fotosinteză, deoarece atomul său este prezent în centrul fiecărei molecule de clorofilă. Este, de asemenea, implicat în diverse etape cheie ale producției de zahăr și proteine, precum și transportul zaharurilor sub formă de zaharoză de la frunze la tuberculi.
Creșteri ale randamentului de până la 10% au fost obținute în studiile în care s-a practicat aplicarea regulată a îngrășămintelor cu magneziu.
Sulf (S)
Sulful reduce nivelul crustei comune și pulverulente. Acest efect este legat de o reducere a pH-ului solului în care se aplică sulf în forma sa elementară.
2.3 Tulburări nutriționale la cartofi
Azot
Deficitul de azot se manifestă prin creșterea redusă a frunzelor palide și are ca rezultat un randament redus de tuberculi (dimensiune și număr). Deficiența este agravată de pH-ul extrem al solului (scăzut sau ridicat), materie organică scăzută, condiții de secetă sau irigații abundente (Fig. 18).
Excesul de azot cauzează întârzierea maturității, creșterea excesivă a vârfului, inimă goală și fisuri de creștere, susceptibilitate crescută la boli biotice, greutate specifică a tuberculilor redusă și dificultăți în „arderea” viței de vie înainte de recoltare.
Figura 18: Simptome caracteristice ale deficitului de azot (N)
Fosfor
Simptomele și sindroamele tipice legate de deficiența fosforului sunt: mai puțini tuberculi, tuberculi mai mici, plante reticente, îngălbenirea frunzelor mai vechi, frunze mici, de culoare verde închis (Fig. 19).
Fosforul excesiv, atunci când este prezent, leagă alte elemente, cum ar fi calciu și zinc, inducând astfel deficiențele lor.
Figura 19: Simptome caracteristice ale deficitului de fosfor (P)
Potasiu
Deficitul de potasiu întârzie absorbția azotului, încetinește creșterea plantelor și duce la producții reduse, calitate inferioară și rezistență slabă la boli. Simptomele tipice ale deficitului de K sunt necroza marginilor frunzelor, senescența prematură a frunzelor (Fig. 20)
Excesul de potasiu determină o greutate specifică a tuberculilor și absorbția de calciu și / sau magneziu. De asemenea, degradează structura solului.
Figura 20: Simptome caracteristice ale deficitului de potasiu (K)
Calciu
Deficitul de calciu interferează cu creșterea rădăcinilor, determină deformarea vârfurilor de creștere a frunzelor și poate duce la producții reduse și calitate slabă. Tuberculii cu cartofi cu deficit de calciu au capacitate redusă de depozitare. Nivelurile scăzute de calciu din sol duc la o structură mai slabă a solului.
Simptomele tipice ale deficitului de calciu sunt frunzele galbene ondulate pe frunzele superioare, arsurile la vârf și frunzele mici clorotice noi. (Fig. 21)
Calciul excesiv are ca rezultat absorbția redusă a magneziului, cu simptome legate de deficiența de magneziu.
Figura 21: Simptome caracteristice ale deficitului de calciu (Ca)
Magneziu
Deoarece magneziul este un element cheie în fotosinteză, viteza acestuia încetinește în condiții de deficit de magneziu, rezultând reducerea formării tuberculilor și randamente mai mici. Deficitul sever de magneziu poate reduce randamentele cu până la 15%. Tuberculii cu deficit de magneziu sunt mai ușor deteriorați în timpul ridicării și depozitării.
Simptome tipice de carență: frunzele devin galbene și maronii; Frunzele se ofilesc și mor; Plante stunt, maturarea timpurie a culturilor; Finisarea slabă a pielii tuberculilor. (Fig. 22)
Excesul de magneziu are ca rezultat absorbția redusă a calciului, cu simptome legate de deficiența de calciu.
Figura 22: Simptome caracteristice ale deficitului de magneziu (Mg)
Sulf
Deficitul de sulf (S) determină o creștere redusă, iar frunzele devin verde pal sau galben. Numărul de frunze este redus. (Fig. 23)
Figura 23: Simptome caracteristice ale deficitului de sulf (S)
Fier de călcat
Sub deficit de fier (Fe), zonele interveinale devin clorotice în timp ce venele rămân verzi. În cazurile de deficit sever, întreaga frunză este clorotică. (Fig. 24). Simptomele carenței de fier apar mai întâi pe cele mai tinere frunze.
Figura 24: Simptome caracteristice ale deficitului de fier (Fe)
Bor
Borul (B) reglează transportul zaharurilor prin membrane și joacă, de asemenea, un rol cheie în diviziunea celulară, dezvoltarea celulelor și metabolismul auxinelor.
În condiții de deficit de bor, mugurii în creștere mor, iar plantele par stufoase, având internoduri mai scurți. Frunzele se îngroașă și se rostogolesc în sus; țesutul frunzelor se întunecă și se prăbușește. Pe tuberculi apar pete necrotice maronii și se formează pata internă de rugină. (Fig. 25)
Figura 25: Simptome caracteristice ale deficitului de bor (B)
Cupru
Sub deficit de cupru (Cu) frunzele tinere devin flasce și ofilite, mugurii terminali cad la dezvoltarea mugurilor florali, iar vârfurile frunzelor devin necrotice (Fig. 26).
Figura 26: Simptome caracteristice ale deficitului de bor (B)
zinc
Simptome de deficit de zinc: Frunzele tinere devin clorotice (verde deschis sau galben), înguste, cu cupe ascendente și dezvoltă arsură la vârf. Alte simptome ale frunzelor sunt venele verzi, pete cu țesut mort, pete și aspectul erect. (Fig. 27)
Figura 27: Simptome caracteristice ale deficitului de zinc (Zn)
Mangan
Simptome de deficit de mangan (Mn): pete negre sau maronii pe frunzele mai tinere; frunze îngălbenite; finisaj slab al pielii tuberculilor (Fig. 28). Tuberculii se deteriorează mai ușor în timpul ridicării și depozitării.
Figura 28: Simptome caracteristice ale deficitului de mangan (Mn)
Tabelul 8: Niveluri de referință pentru fiecare nutrient la nivel foliar:
nutrient (%) | Deficient | Jos | Normal | Înalt | Excesiv |
Azot (N) | <4.2 | 4.2-4.9 | 5.0-6.5 | > 6.5 | |
Fosfor (P) | 0.23-0.29 | 0.3-0.55 | > 0.6 | ||
Potasiu (K) | 3.3-3.9 | 4.0-6.5 | 6.5-7.0 | > 7.0 | |
Calciu (Ca) | 0.6-0.8 | 0.8-2 | > 2.0 | ||
Magneziu (Mg) | 0.22-0.24 | 0.25-0.5 | > 0.5 | ||
Sulf (S) | 0.30-0.50 |
Nutrient (ppm) | Deficient | Jos | Normal | Înalt | Excesiv |
Cupru (Cu) | <3 | 3.0-5.0 | 5.0-20 | 30-100 | |
Zinc (Zn) | 15-19 | 20-50 | |||
Mangan (Mn) | 20-30 | 50-300 | 700-800 | > 800 | |
Fier | 50-150 | ||||
Bor (B) | 18-24 | 30-60 | |||
Sodiu (Na) | 0-0.4 | > 0.4 | |||
Clorură (Cl) | 0-3.0 | 3.0-3.5 | > 3.5 |
2.5 Cerințe de nutrienți ai plantelor
Tabelul 9: Cerințe nutriționale pentru cartofi
Randament preconizat (tonă / ha) | Îndepărtarea după randament (kg / ha) | Captare pe plantă întreagă (kg / ha) | ||||||||
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 |