Voedingsvereisten voor aardappelen

Curves voor opname van voedingsstoffen

De opname van voedingsstoffen is het grootst tijdens het opzwellen van de knol (intensief proces van volumetoename).

De hoeveelheid voedingsstoffen die door een aardappelgewas wordt verwijderd, hangt nauw samen met de opbrengst. Gewoonlijk resulteert een dubbele opbrengst in tweemaal de verwijdering van voedingsstoffen. Nutriënten moeten zo nauwkeurig mogelijk worden aangebracht op de opnamezone, net voor of op het moment dat het gewas ze nodig heeft. Als elke plant niet de juiste balans van voedingsstoffen krijgt, kan de kwaliteit van het gewas bederven en de opbrengst verminderen.

De hoogste behoefte aan kalium, zoals weergegeven in figuur 4, is tijdens het opzwellen van de knollen. De bloei van aardappelplanten is een indicatie wanneer dit morfologische stadium begint. Bijgevolg zou de ideale periode van bijverkleuring met Multi-K ™ zijn tijdens het opzwellen van de knollen.

Figuur 4: opname van de opname van macronutriënten door een hele aardappelplant

Bron: Harris (1978)

De dagelijkse behoefte aan aardappelknollen tijdens de kritische bulkfase is 4.5 kg / ha N, 0.3 kg / ha P en 6.0 kg / ha K. De kaliumbehoefte van aardappelknollen tijdens de bulkfase is zeer hoog, aangezien ze worden beschouwd als luxe consumenten van kalium. De dagelijkse opbrengststijging tijdens de kritieke fase van het ophopen van knollen kan oplopen tot 1000 - 1500 kg / ha / dag. Daarom is het belangrijk om de benodigde voedingsstoffen voor de plant tijdens het bulkingstadium van de knollen in de juiste NPK-verhouding en in ruime hoeveelheden te leveren.

Figuur 5: Opname van macro- en secundaire nutriënten door wijnstokken en knollen van aardappelplanten met een opbrengst van 55 ton / ha

Bron: Reiz, 1991

Figuur 6: Opname van micronutriënten door wijnstokken en knollen van aardappelplanten met een opbrengst van 55 ton / ha

2.2 Hoofdfuncties van voedingsstoffen voor planten

Tabel 1: Samenvatting van de belangrijkste functies van voedingsstoffen voor planten

voedingsstof	Functies
Stikstof (N)	Synthese van eiwitten (groei en opbrengst).
Fosfor (P)	Celdeling en vorming van energetische structuren.
Kalium (K)	Transport van suikers, huidmondjescontrole, cofactor van veel enzymen, vermindert de vatbaarheid voor plantenziekten.
Calcium (Ca)	Een belangrijke bouwsteen in celwanden, en vermindert de vatbaarheid voor ziekten.
Zwavel (S)	Synthese van essentiële aminozuren cystine en methionine.
Magnesium (Mg)	Centraal deel van chlorofylmolecuul.
IJzer (Fe)	Chlorofylsynthese.
Mangaan (Mn)	Noodzakelijk in het fotosyntheseproces.
Boor (B)	Vorming van celwand. Kieming en verlenging van de pollenbuis. Neemt deel aan het metabolisme en transport van suikers.
Zink (Zn)	Auxins synthese.
Koper (Cu)	Invloeden op het metabolisme van stikstof en koolhydraten.
Molybdeen (Mo)	Onderdeel van nitraatreductase en stikstofase-enzymen.

Tabel 2: Effecten van de nutriënten en de kaliumbron op de opbrengstkwaliteit

Parameter	Verhoging van de dosering van	Toepassing van KCl in vergelijking met chloridevrije K (-Cl)
Stikstof	Fosfor	Kalium
Knolmaat	↑	geen effect	↑	Chloridevrije K helpt de grootte te vergroten
Gevoeligheid voor mechanische schade	↑	↓	↓	Geen informatie
Knol zwart worden 1	↑	geen effect	geen effect	KCl is effectiever dan (-Cl)
% Droge materie 2	↓	↑Licht effect	↑	Sommige rapporten beweren dat zware toepassingen van KCl kunnen resulteren in een lagere droge stof, dit kan te wijten zijn aan het chloride-effect
% zetmeel 3	↓	↑	↑	Sommige rapporten beweren dat zware toepassingen van KCl kunnen resulteren in een lagere droge stof, dit kan te wijten zijn aan het chloride-effect
% eiwit	↑	↓	Conflicterende resultaten	Chloridevrije K helpt het gehalte te verhogen
% suikers verminderen	inconsequent	↑	↓	Geen verschil
Smaak	↓	↑	geen effect	Chloridevrije K is beter
Zwart worden na het koken	↑	geen effect

¹ Zwart worden wordt veroorzaakt door oxidatie van fenolverbindingen wanneer de huid wordt blootgesteld. 
² In aardappelen voor de industrie is een hoog percentage droge stof nodig. 
³ Hoge concentraties zijn wenselijk. Het kenmerk is gecorreleerd met het soortelijk gewicht.

Stikstof (N)

Adequaat N-beheer is een van de belangrijkste factoren die nodig zijn om hoge opbrengsten (afb. 7) van aardappelen van uitstekende kwaliteit te verkrijgen. Een voldoende vroege aanvoer van N is belangrijk om de vegetatieve groei te ondersteunen.

Figuur 7: Het effect van stikstof (N) op de aardappelopbrengst

Overmatige N-grond die laat in het seizoen wordt toegepast, vertraagt ​​de rijpheid van de knollen en resulteert in een slechte schilvorming, wat de kwaliteit van de knol en de bewaring nadelig beïnvloedt. Aardappelen zijn een gewas met ondiepe wortels en groeien over het algemeen op zanderige, goed doorlatende bodems. Deze bodemgesteldheid bemoeilijkt vaak water- en stikstofbeheer, aangezien nitraat gevoelig is voor uitspoelingsverliezen. Op deze zandgronden wordt aanbevolen dat aardappelen tijdens het groeiseizoen gesplitste toepassingen van N krijgen. Dit omvat het toepassen van een deel van de totale N-behoefte voorafgaand aan het planten en het toepassen van de rest tijdens het seizoen met zijbekleding of via het irrigatiesysteem door Nutrigation ™ (fertigatie).

De periode met de hoogste N-vraag verschilt per aardappelras en is gerelateerd aan cultivarkenmerken, zoals worteldichtheid en volwassenheid. Bladsteelanalyse tijdens het groeiseizoen is een handig hulpmiddel, waardoor telers de N-status van het gewas kunnen bepalen en tijdig kunnen reageren met de juiste voedingsstoffen.

Een uitgebalanceerde ammonium / nitraatverhouding is erg belangrijk tijdens het planten. Te veel ammonium-stikstof is een nadeel omdat het de pH van de wortelzone verlaagt en daardoor de ziekte van Rhizoctonia bevordert. Nitraat-stikstof verhoogt de opname van kationen zoals calcium, kalium en magnesium, die nodig is voor verhoogde waarden van het soortelijk gewicht.

Figuur 8: Relatieve respons van aardappelgroei op de nitraat-ammoniumconcentraties in de voedingsoplossing

Bij 12 mM N vertoonden planten ammoniumtoxiciteit tussen de nerven met NH₄⁺ voeding, maar gezonde groei zonder₃^- voeding. Dus een zorgvuldige controle van NH₄⁺ concentraties zijn nodig om de ammoniumtoxiciteit voor aardappelplanten te minimaliseren.

Figuur 9: Effect van nitraat / ammoniumverhouding en N-gehalte op de totale opbrengst van UTD-knollen

Bron: Vegetables & Fruits, feb./maart, 2000. Zuid-Afrika

Stikstofbeoordeling

Bodemonderzoek tot een diepte van 60 cm. in het voorjaar is van cruciaal belang voor het plannen van een effectief en efficiënt N-beheerprogramma. Grondmonsters na de oogst kunnen telers helpen bij het selecteren van vervolggewassen, die de resterende N na de aardappeloogst maximaal benutten.

De stikstofbehoefte van het gewas tijdens het ophopen van knollen kan 2.2 tot 3.0 kg / ha / dag zijn. Bemonstering van bladnitraat maakt monitoring in het seizoen van de nutriëntenstatus van het gewas mogelijk. Het verzamelen van de 4^th  bladsteel van 30 - 50 willekeurig geselecteerde planten verspreid over het veld (Fig. 10) wordt aanbevolen. Weefselmonsters worden vaak wekelijks verzameld om veranderingen in nitraatniveaus bij te houden en om aanvullende bemestingstoepassingen te plannen als de niveaus onder het optimale niveau dalen.

Kritieke bladsteelnitraatniveaus dalen naarmate het aardappelgewas zich ontwikkelt en rijpt. Over het algemeen zijn bladsteelnitraat-N-niveaus bij het ophopen van knollen <10,000 ppm = laag, 10,000-15,000 ppm = gemiddeld,> 15,000 ppm = voldoende. (Afb. 11)

Figuur 10: De structuur van het 4e blad op een aardappelplant

Figuur 11: interpretatie van N-NO3-niveaus in aardappelstelen in verschillende groeifasen

Fosfor (P)

Fosfor is belangrijk voor de vroege ontwikkeling van wortels en scheuten en levert energie voor plantprocessen zoals opname en transport van ionen. Wortels nemen fosfaationen alleen op als ze zijn opgelost in het bodemwater. Fosfortekorten kunnen zelfs optreden in bodems met een overvloed aan beschikbare P, als droogte, lage temperaturen of ziekte de P-diffusie naar de wortel, via de bodemoplossing, verstoren. Deze tekortkomingen zullen resulteren in de ontwikkeling van stuntwortels en een ontoereikende functie.

In het knolinitiatiefase zorgt een voldoende aanvoer van fosfor ervoor dat een optimaal aantal knollen wordt gevormd. Na de initiatie van de knol is fosfor een essentiële component voor de synthese, het transport en de opslag van zetmeel.

Recent onderzoek suggereert dat modificaties aan P-meststof, zoals polymeeradditieven, humusstoffen en coatings, gunstig kunnen zijn voor het verbeteren van de P-opname en de aardappelproductie.

Kalium (K)

Aardappelplanten nemen gedurende het groeiseizoen grote hoeveelheden kalium op. Kalium speelt een belangrijke rol bij de controle van de watertoestand van de plant en de interne ionenconcentratie van de plantenweefsels, met speciale aandacht voor de stomatale werking.

Kalium speelt een belangrijke positieve rol in het proces van nitraatreductie in de plant. Waar grote hoeveelheden (bijv.> 400 kg / ha K₂O) moeten worden aangebracht, in gematigde omstandigheden is het raadzaam om de verbanden met een tussenpoos van 6-8 weken te splitsen.

Aardappelen hebben grote hoeveelheden grond K nodig, aangezien deze voedingsstof cruciaal is voor metabolische functies zoals de beweging van suikers van de bladeren naar de knollen en de omzetting van suiker in aardappelzetmeel. Kaliumtekorten verminderen de opbrengst, grootte en kwaliteit van het aardappelgewas. Een gebrek aan voldoende grond K wordt ook in verband gebracht met een laag soortelijk gewicht bij aardappelen.

Kaliumtekorten verminderen de weerstand van het gewas tegen ziekten en het vermogen om stress zoals droogte en vorst te verdragen. Het wordt meestal aanbevolen om K-meststof aan te brengen met een ingestrooide toepassing voorafgaand aan het planten. Als de K-band wordt toegepast, moeten de tarieven onder de 45 kg K worden gehouden₂O / ha om zoutschade aan de zich ontwikkelende spruiten te voorkomen.

Selectie van de beste K-meststof

De bron van kalium speelt een belangrijke rol bij de kwaliteit en het rendement van aardappelknollen. Door verschillende bronnen van K te vergelijken, bleek Multi-K ™ kaliumnitraat het gehalte aan droge stof en de opbrengst significant hoger te maken dan andere bronnen van K (Fig. 12 & 13). Deze studie werd uitgevoerd op verschillende cultivars en ze reageerden allemaal met een hogere knolopbrengst op de Multi-K ™ -behandeling (Fig 14).

Figuur 12: Het effect van verschillende kaliummeststoffen op de opbrengst van aardappelknollen

Bron: Reiz, 1991

Figuur 13: Het effect van verschillende kaliummeststoffen op het drogestofgehalte in aardappelknollen

Bron: Reiz, 1991

Figuur 14: Het effect van verschillende kaliummeststoffen op de aardappelopbrengst van verschillende cultivars

Bron: Bester, 1986

Het soortelijk gewicht van de aardappel en de kleur van de friet zijn belangrijke parameters voor de verwerkende aardappelenindustrie. Beide parameters reageren gunstig op Multi-K ™ kaliumnitraatbehandelingen in vergelijking met andere bronnen van K-meststoffen (Fig. 15, 16).

Figuur 15: Het effect van verschillende kaliumhoudende meststoffen op de kleurbeoordeling van chips

Bron: Reiz, 1991

Figuur 16: Het effect van verschillende kaliummeststoffen op het soortelijk gewicht van aardappelknollen

Bron: Reiz, 1991

Naast het gunstige effect van Multi-K ™ op de kwaliteit en opbrengst van aardappelknollen, verbetert het ook de houdbaarheid van de bewaarknollen (afb. 17).

Figuur 17: Het effect van het verlies van massa van verschillende K-meststoffen in de tijd (@ 20oC, RH 66%)

Bron: Bester (1986)

Calcium (Ca)
Calcium is een sleutelcomponent van celwanden, helpt bij het opbouwen van een sterke structuur en zorgt voor celstabiliteit. Met calcium verrijkte celwanden zijn beter bestand tegen bacteriële of schimmelaanvallen. Calcium helpt de plant ook om zich aan stress aan te passen door de signaalkettingreactie te beïnvloeden wanneer stress optreedt. Het speelt ook een sleutelrol bij het reguleren van het actieve transport van kalium voor het openen van de huidmondjes.

Magnesium (Mg)

Magnesium speelt een centrale rol bij fotosynthese, aangezien het atoom aanwezig is in het centrum van elk chlorofylmolecuul. Het is ook betrokken bij verschillende belangrijke stappen van de suiker- en eiwitproductie en bij het transport van suikers in de vorm van sucrose van de bladeren naar de knollen.

Opbrengststijgingen tot wel 10% werden behaald in proeven waarbij regelmatig gebruik werd gemaakt van magnesiummeststoffen.

Zwavel (S)

Zwavel vermindert het niveau van gewone en poederschurft. Dit effect houdt verband met een verlaging van de pH van de grond wanneer zwavel in zijn elementaire vorm wordt aangebracht.

2.3 Voedingsstoornissen bij aardappelen

Stikstof

Stikstofgebrek manifesteert zich door verminderde groei van bleke bladeren en resulteert in een verminderde knolopbrengst (grootte en aantal). Het tekort wordt verergerd door een hoge pH van de bodem (laag of hoog), een laag organisch stofgehalte, droogte of zware irrigatie (Fig. 18).

Stikstofoverschot veroorzaakt vertraagde rijpheid, overmatige topgroei, hol hart en groeibeurten, verhoogde vatbaarheid voor biotische ziekten, verminderd soortelijk gewicht van de knollen en moeilijkheden bij het 'verbranden' van wijnstokken vóór de oogst.

Figuur 18: Karakteristieke symptomen van stikstof (N) -deficiëntie

Fosfor

Typische symptomen en syndromen die verband houden met fosfortekort zijn: minder knollen, kleinere knollen, onvolgroeide planten, vergeling van oudere bladeren, kleine donkergroene jongere bladeren (afb. 19). P-tekort leidt tot verminderde vroege groeikracht, vertraagde volwassenheid en verminderde opbrengsten.

Overmatige fosfor, indien aanwezig, verbindt andere elementen, zoals calcium en zink, waardoor hun tekorten ontstaan.

Figuur 19: Karakteristieke symptomen van fosfor (P) -deficiëntie

Kalium

Kaliumgebrek vertraagt ​​de stikstofopname, vertraagt ​​de plantengroei en leidt tot verminderde opbrengsten, inferieure kwaliteit en slechte ziekteresistentie. Typische symptomen van K-deficiëntie zijn necrose van bladranden, vroegtijdige veroudering van de bladeren (Fig.20)

Overmatig kalium veroorzaakt een verminderd soortelijk gewicht van de knollen en een verminderde opname van calcium en / of magnesium. Het tast ook de bodemstructuur aan.

Figuur 20: Kenmerkende symptomen van kalium (K) -deficiëntie

Calcium

Calciumgebrek verstoort de wortelgroei, veroorzaakt vervorming van de bladgroeipunten en kan resulteren in verminderde opbrengsten en slechte kwaliteit. Aardappelknollen met een tekort aan calcium hebben een verminderde opslagcapaciteit. Lage calciumgehaltes in de bodem leiden tot een slechtere bodemstructuur.

Typische symptomen van calciumtekort zijn gele gekrulde bladeren op de bovenste bladeren, brandwonden aan de punt en kleine, chlorotische nieuwe bladeren. (Afb.21)

Overmatig calcium resulteert in een verminderde opname van magnesium, met de symptomen die verband houden met magnesiumtekort.

Figuur 21: Kenmerkende symptomen van calcium (Ca) -deficiëntie

Magnesium

Omdat magnesium een ​​sleutelelement is in fotosynthese, vertraagt ​​de snelheid ervan onder omstandigheden van magnesiumtekort, wat resulteert in verminderde knolvorming en lagere opbrengsten. Een ernstig magnesiumtekort kan de opbrengst met wel 15% verlagen. Knollen met een tekort aan magnesium worden gemakkelijker beschadigd tijdens het rooien en bewaren.

Typische deficiëntieverschijnselen: bladeren worden geel en bruin; De bladeren verwelken en sterven; Groeiachterstand van planten, vroege rijping van het gewas; Slechte huidafwerking van de knollen. (Afb.22)

Overmatig magnesium resulteert in een verminderde calciumopname, met de symptomen die verband houden met calciumtekort.

Figuur 22: Karakteristieke symptomen van magnesium (Mg) -deficiëntie

Zwavel

Zwavel (S) -tekort veroorzaakt een verminderde groei en de bladeren worden bleekgroen of geel. Het aantal bladeren is verminderd. (Afb.23)

Figuur 23: Karakteristieke symptomen van zwavel (S) -deficiëntie

IJzer

Bij ijzer (Fe) -deficiëntie worden de gebieden tussen de nerven chlorotisch terwijl de aderen groen blijven. Bij een ernstig tekort is het hele blad chlorotisch. (Afb.24). Symptomen van ijzertekort verschijnen eerst op de jongste bladeren.

Figuur 24: Kenmerkende symptomen van ijzer (Fe) -deficiëntie

Borium

Borium (B) reguleert het transport van suikers door membranen en speelt ook een sleutelrol bij celdeling, celontwikkeling en auxinemetabolisme.

Bij een tekort aan borium sterven de groeiende toppen af ​​en zien de planten er bossig uit met kortere internodiën. Bladeren worden dikker en rollen naar boven; bladweefsel wordt donkerder en stort in. Bruine necrotische plekken verschijnen op knollen en er worden interne roestvlekken gevormd. (Afb.25)

Figuur 25: Kenmerkende symptomen van een tekort aan boor (B)

Koper

Bij koper (Cu) -deficiëntie worden jonge bladeren slap en verwelken, eindknoppen vallen bij de ontwikkeling van de bloemknop en bladpuntjes worden necrotisch (Fig. 26).

Figuur 26: Kenmerkende symptomen van een tekort aan boor (B)

zink

Symptomen van zinktekort: jonge bladeren worden chlorotisch (lichtgroen of geel), smal, naar boven gecupt en ontwikkelen puntverbranding. Andere bladsymptomen zijn groene aderen, vlekken met dood weefsel, vlekken en een rechtopstaand uiterlijk. (Afb.27)

Figuur 27: Karakteristieke symptomen van zink (Zn) -deficiëntie

Mangaan

Symptomen van mangaan (Mn) -deficiëntie: zwarte of bruine vlekken op jongere bladeren; laat vergeling; slechte huidafwerking van de knollen (afb. 28). Knollen raken gemakkelijker beschadigd tijdens het rooien en bewaren.

Figuur 28: Kenmerkende symptomen van mangaan (Mn) -deficiëntie

Tabel 8: Referentieniveaus per nutriënt op bladniveau:

Nutriënt (%)	Gebrekkig	Laag	Normaal	Hoge	Overmatig
Stikstof (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
Kalium (K)		3.3-3.9	4.0-6.5	6.5-7.0	> 7.0
Calcium (Ca)		0.6-0.8	0.8-2	> 2.0
Magnesium (Mg)		0.22-0.24	0.25-0.5	> 0.5
Zwavel (S)			0.30-0.50

Nutriënt (ppm)	Gebrekkig	Laag	Normaal	Hoge	Overmatig
Koper (Cu)	<3	3.0-5.0	5.0-20	30-100
Zink (Zn)		15-19	20-50
Mangaan (Mn)		20-30	50-300	700-800	> 800
IJzer (Fe)			50-150
Boor (B)		18-24	30-60
Natrium (Na)			0-0.4	> 0.4
chloride (Cl)			0-3.0	3.0-3.5	> 3.5

2.5 Vereisten voor plantenvoeding

Tabel 9: Nutritionele behoeften van aardappelen

Verwachte opbrengst (ton / ha)	Verwijdering door opbrengst (kg / ha)	Opname door hele plant (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

Gewasgids: voedingsbehoeften van aardappelen