Кальций играет важную роль в росте и развитии растений. Здоровье клеточной мембраны очень важно для выживания и здоровья растительной клетки. Здоровье клеточных мембран можно поддерживать только при наличии достаточного количества кальция вокруг мембран. Кальций также является неотъемлемой частью клеточной стенки, где он обеспечивает стабильные, но обратимые внутримолекулярные связи между молекулами пектина, что приводит к жесткости клеточной стенки. Кроме того, известно, что Са действует как гормон, регулируя тем самым многие процессы роста и развития растений.
Кальций в растениях перемещается с водой, а клубни испытывают естественный дефицит кальция.
Клубни с ботанической точки зрения являются стеблевой тканью. По сравнению с надземной стеблевой частью растения клубни содержат очень мало кальция. Транспирация является основной движущей силой транспорта кальция в растениях. Поэтому кальций перемещается вместе с водой в ксилеме. Известно, что органы с низким уровнем транспирации, такие как фрукты и клубни, страдают от дефицита кальция. Клубни картофеля, окруженные влажной почвой, будут иметь гораздо меньшую транспирацию, чем надземные части растения.
Следовательно, малотранспирирующие клубни накапливают гораздо меньше кальция, чем листья и надземные стебли. Дефицит кальция в ткани клубней еще больше у картофеля, выращенного на песчаной почве, из-за очень низкого содержания водорастворимого кальция в этих почвах. Более того, при орошении и дождях водорастворимый кальций часто вымывается из холма. Таким образом, почва вокруг клубней будет содержать очень мало растворимого кальция, особенно в середине и конце сезона, когда клубни развиваются.
Клубни получают кальций из окружающей почвы через крошечные корни на клубнях и столонах.
Поскольку клубни окружены относительно влажной почвой, они не могут конкурировать с листьями за транспирационное поглощение воды. Клубням приходится полагаться на корни, которые находятся в непосредственной близости от них (корни клубней, корни на стыке клубней и столонов и корни столонов) для транспортировки воды из почвы. Поскольку Са перемещается в ксилеме вместе с водой, то клубни картофеля должны транспортировать Са из почвы, находящейся в непосредственной близости от них. Это означает, что как внесение, так и время внесения кальциевых удобрений важны для повышения содержания кальция в клубнях.
Самый эффективный способ повысить уровень кальция в клубнях — это внесение водорастворимых кальциевых удобрений в ирригационную линию.
Поскольку клубни развиваются в середине или конце сезона, было бы важно добавить дополнительный кальций во время набухания клубней, что очень важно на песчаных почвах. Из-за низкой влагоемкости песчаные почвы часто поливают 2–3 раза в неделю. Таким образом, верхняя часть холма непрерывно омывается орошением и дождем с водой, перемещая растворимые питательные вещества в нижнюю часть холма. Эти питательные вещества остаются доступными для вегетативного роста через главную корневую систему. Однако клубни, развивающиеся в конце сезона, не будут иметь доступа к этим питательным веществам через корни клубней и / или столонов.
Таким образом, эффективным способом повышения содержания растворимого кальция в холмике является внесение жидких кальциевых удобрений с поливной водой в период набухания клубней. Доступны жидкие удобрения, содержащие нитрат кальция или хлорид кальция в качестве источника кальция. В большинстве наших исследований в Университете Висконсина мы использовали около 100–150 фунтов кальция на акр, который применялся в трех или четырех раздельных обработках (с интервалом 2–3 недели), начиная со стадии зарождения клубней. Если источник кальция содержит азот, например нитрат кальция, внесение азота должно быть скорректировано для получения желаемого общего количества азота в течение сезона.
Какие есть варианты в условиях без полива?
Как говорилось ранее, клубни поглощают кальций из окружающей почвы; таким образом, внесение кальциевых удобрений в холм – лучший способ улучшить усвоение кальция клубнями. Если внесение кальция через ирригационное оборудование невозможно, лучше всего вносить кальций в последний момент окучивания, смешивая продукт с почвой. На песчаных почвах из-за высокой вероятности выщелачивания растворимого кальция с вершины холма, возможно, лучше использовать менее растворимые продукты, такие как гипс. В более тяжелых почвах в холм можно вносить растворимые продукты, такие как гранулированный нитрат кальция.
Можем ли мы использовать анализы почвы в качестве ориентира для определения нормы внесения кальциевых удобрений?
В наших исследованиях картофель положительно отреагировал на внесение в сезон растворимого кальция, выращенного на почвах с содержанием обменного кальция 300-1300 ppm. Это составляет 600-2600 фунтов обменного кальция на акр. Из этого широкого диапазона видно, что анализ почвы не является надежным показателем для определения потребности клубней в кальции. Похоже, что большая часть почвенного кальция плохо растворима в воде и поэтому недоступна для клубней. Конечно, чем выше содержание кальция в почве, тем лучше усваивается кальций клубнями. Кроме того, важен кальций как часть общей насыщенности почв основаниями. Хорошая почва должна содержать не менее 60% кальция от общего количества оснований (Ca+Mg+K).
Ca может влиять на количество стеблей, набор и размер клубней.
В целом, увеличение содержания кальция в почве приводит к уменьшению количества стеблей, что приводит к уменьшению количества клубней, но к увеличению их размера. Это будет зависеть от содержания кальция в почве. Если анализ почвы показывает уже высокий уровень кальция в почве, этот эффект может быть не таким значительным.
Каков желаемый уровень кальция в целевой ткани клубня?
Концентрация кальция в клубнях является генетической особенностью и варьируется в зависимости от сорта. В целом, красновато-коричневые сорта, как правило, имеют более высокую концентрацию кальция в клубнях, чем сорта чипсов. Однако все сорта положительно реагируют на сезонные подкормки кальцием. Для многих сортов желательной считается концентрация кальция около 200 ppm во внутренней ткани клубня.
Каковы преимущества применения Ca?
- Уменьшение гниения при хранении
- Снижение частоты внутренних дефектов, включая пустоту сердца, коричневые пятна, синяки черными пятнами
- Снижение воздействия теплового и холодового стресса на растения и снижение частоты внутреннего теплового некроза клубней.
- Улучшено качество семян и здоровье проростков (более устойчивое растение). Растущий росток из семенного клубня первоначально (до развития корневой системы) получает Са из семенного клубня. Если семенной клубень испытывает недостаток кальция, кончик побега может быть поврежден, что приведет к росту боковых ветвей и увеличению числа стеблей. Это приведет к увеличению завязи клубней и уменьшению их размера.
