Kalsium spiller en viktig rolle i vekst og utvikling av planter. Cellemembranhelse er svært avgjørende for plantecellens overlevelse og helse. Helsen til cellemembranene kan bare opprettholdes i nærvær av tilstrekkelig Ca rundt membranene. Kalsium er også en integrert del av celleveggen der det gir stabile, men reversible intramolekylære koblinger mellom pektinmolekyler, noe som resulterer i celleveggstivhet. I tillegg er Ca kjent for å fungere som et hormon, og dermed regulere mange vekst- og utviklingsprosesser i planter.
Kalsium i planter beveger seg med vann og knoller er naturlig mangelfulle i Ca
Knoller er botanisk et stammevev. Sammenlignet med den overjordiske stammedelen av planten, inneholder knoller svært lite Ca. Transpirasjon er hoveddrivkraften for Ca-transport i planter. Kalsium beveger seg derfor sammen med vann i xylemet. Lite transpirerende organer som frukt og knoller er kjent for å lide av Ca-mangel. Potetknoller, som er omgitt av fuktig jord, vil ha mye mindre transpirasjon enn overjordiske deler av planten.
Følgelig akkumulerer knoller med lavt transpirasjon mye mindre kalsium enn blader og overjordiske stengler. Mangel på Ca i knollvev er enda større for poteter dyrket i sandjord på grunn av det svært lave nivået av vannløselig Ca i disse jorda. Dessuten, med vanning og regn, blir den vannløselige Ca ofte utvasket fra bakken. Dermed vil jorda rundt knollene inneholde svært lavt løselig Ca, spesielt i midten og slutten av sesongen når knollene utvikler seg.
Knoller får Ca fra den omkringliggende jorda via bittesmå røtter på knollene og stolonene
Siden knoller er omgitt av relativt fuktig jord, kan de ikke konkurrere med blader om transpirasjonsvannopptak. Knoller må stole på røttene som er i deres nærhet (knollrøtter, knoll-stolon-kryssrøtter og stolonrøtter) for å transportere vann fra jorden. Siden Ca beveger seg i xylem sammen med vannet, følger det at potetknoller må transportere Ca fra jorden i deres nærhet. Det betyr at både plassering og tidspunkt for Ca-gjødsel er viktig for å forbedre knollkalsium.
Den mest effektive måten å forbedre knollkalsium på er å levere vannløselig Ca-gjødsel ved å mate inn i vanningslinjen
Siden knoller utvikler seg i løpet av midten av slutten av sesongen, vil det være viktig å tilsette kalsium i tillegg til bulking, noe som er veldig viktig i sandjord. På grunn av lav fuktighetskapasitet blir sandjord ofte vannet 2-3 ganger i uken. Dermed vaskes den øverste delen av bakken kontinuerlig av vanning og regn med vann, og beveger løselige næringsstoffer til den nedre delen av bakken. Disse næringsstoffene forblir tilgjengelige for vegetativ vekst via hovedrotsystemet. Knollene som utvikler seg i sen sesong vil imidlertid ikke ha tilgang til disse næringsstoffene via knoll- og / eller stolonrøttene.
Derfor er en effektiv måte å forbedre løselig Ca i bakken å levere flytende kalsiumgjødsel gjennom vanningsvannet i løpet av knollbulkingsperioden. Flytende gjødsel som inneholder enten Ca nitrat eller kalsiumklorid som en kilde til Ca er tilgjengelig. I de fleste av studiene våre ved University of Wisconsin brukte vi ca. 100-150 lbs kalsium per acre, som ble påført i tre eller fire delte påføringer (2-3 ukers intervaller) med start på knollinitieringsstadiet. Når en Ca-kilde inneholder N, slik som kalsiumnitrat, bør N-påføringen justeres for å få ønsket total N for sesongen.
Hva er alternativene under ikke-vanningsforhold?
Som nevnt tidligere, tar knoller opp kalsium fra den omkringliggende jorden; Plassering av Ca-gjødsel i bakken er derfor den beste måten å øke kalsiumopptaket i knollen. Når påføring av Ca gjennom vanningsutstyr ikke er et alternativ, er det best å påføre kalsium ved siste bakketid, blande produktet inn i jorden. I sandjord, på grunn av det høye potensialet for utlekking av løselig kalsium fra toppen av bakken, kan det være bedre å bruke mindre løselige produkter som gips. I tyngre jordarter kan løselige produkter som granulært Ca-nitrat inkorporeres i bakken.
Kan vi bruke jordprøver som en veiledning for å bestemme Ca-gjødselmengden?
I våre studier reagerte poteter positivt på sesongens løselig Ca-påføring dyrket på jord med utskiftbart kalsium på 300-1300 ppm. Dette utgjør 600-2600 lbs utskiftbar Ca per acre. Fra dette brede spekteret kan man se at jordprøver ikke er et pålitelig mål for å bestemme knollbehovet for kalsium. Det ser ut til at mesteparten av jordkalsiumet ikke er lett vannløselig og derfor ikke tilgjengelig for knollen. Jo høyere jordtest Ca er, jo bedre er det for knollkalsiumopptaket. I tillegg er kalsium som en del av den totale basemetningen i jorda viktig. En god jord bør inneholde minst 60 % Ca av de totale basene (Ca+Mg+K).
Ca kan påvirke stammenummer, knollsett og størrelse
Generelt resulterer en økning i jord Ca i reduksjon i stammetall, noe som betyr færre, men større knoller. Dette vil avhenge av jordprøvekalsium. Hvis jordtesten viser allerede høy jord Ca, kan denne effekten ikke være like signifikant.
Hva er ønsket nivå av kalsium i knollvevet vi retter oss mot?
Knollkalsiumkonsentrasjon er en genetisk egenskap og varierer mellom varianter. Generelt har russorter en tendens til å ha høyere tuber Ca-konsentrasjon enn flisvariantene. Imidlertid reagerer alle varianter positivt på kalsiumbefruktning i sesongen. I mange kultivarer anses kalsiumkonsentrasjon på ca. 200 ppm i det indre knollvevet som ønskelig.
Hva er fordelene med Ca-applikasjon?
- Redusert lagringsråte
- Redusert forekomst av indre feil, inkludert hul hjerte, brune flekker, blå flekk blåmerker
- Redusert innvirkning av varme og kulde påkjenninger på anlegget og redusert forekomst av indre varmekekrose av knoll
- Forbedret frøstykkekvalitet og spirehelse (mer robust plante). Den voksende spiren fra frøknollen får Ca initialt (før rotsystemet utvikler seg) fra frøknollen. Hvis frøknollen mangler Ca, kan spirespissen bli skadet, noe som resulterer i vekst av sidegrenene og fører til en økning i stilkantall. Dette vil resultere i økt knollsett og redusert knollstørrelse.