Kalcijs spēlē nozīmīgu lomu kartupeļu kvalitātē un ražošanā. Šūnu membrānas veselība ir ļoti izšķiroša augu šūnu izdzīvošanai un veselībai. Šūnu membrānu veselību var uzturēt tikai tad, ja ap membrānām ir pietiekami daudz Ca. Kalcijs ir arī neatņemama šūnu sienas sastāvdaļa, kur tā nodrošina stabilas, bet atgriezeniskas intra-molekulārās saites starp pektīna molekulām, kā rezultātā rodas šūnu sienas stingrība. Turklāt ir zināms, ka kalcijs darbojas kā hormons, tādējādi regulējot daudzus augšanas un attīstības procesus augos.
Augos esošais kalcijs pārvietojas ar ūdeni, un bumbuļos dabiski trūkst kalcija
Bumbuļi botāniski ir cilmes audi. Salīdzinot ar augu virszemes stumbra daļu, bumbuļi satur ļoti maz kalcija. Transpirācija ir galvenais kalcija transportēšanas dzinējs augos. Tāpēc kalcijs ksilemā pārvietojas kopā ar ūdeni. Zināms, ka orgāni ar zemu caurlaidību, piemēram, augļi un bumbuļi, cieš no Ca deficīta. Kartupeļu bumbuļiem, ko ieskauj mitra augsne, būs daudz mazāk pārelpu nekā augu virszemes daļām.
Līdz ar to bumbuļi ar zemu caurlaidību uzkrāj daudz mazāk kalcija nekā lapas un virszemes kāti. Kalcija deficīts bumbuļu audos ir vēl lielāks kartupeļiem, kas audzēti smilšainā augsnē, jo šajās augsnēs ūdenī šķīstošā Ca līmenis ir ļoti zems. Turklāt, apūdeņojot un lietojot, ūdenī šķīstošo Ca bieži izskalo no kalna. Tādējādi augsnē, kas ieskauj bumbuļus, būs ļoti maz šķīstoša kalcija, it īpaši sezonas vidū un beigās, kad bumbuļi attīstās.
Bumbuļi saņem kalciju no apkārtējās augsnes, izmantojot sīkas saknes uz bumbuļiem un stoloniem
Tā kā bumbuļus ieskauj samērā mitra augsne, tie nespēj konkurēt ar lapām par transpirācijas ūdens uzņemšanu. Bumbuļiem ir jāpaļaujas uz saknēm, kas atrodas to tuvumā (bumbuļu saknes, bumbuļu - stolonu savienojuma saknes un stolonu saknes), lai ūdens tiktu transportēts no augsnes. Tā kā kalcijs pārvietojas ksilēmā kopā ar ūdeni, no tā izriet, ka kartupeļu bumbuļiem jāpārnes kalcijs no augsnes to tiešā tuvumā. Tas nozīmē, ka gan kalcija mēslošanas līdzekļa izvietošana, gan laiks ir svarīgi, lai uzlabotu bumbuļu kalciju.
Visefektīvākais veids, kā uzlabot bumbuļu kalciju, ir ūdenī šķīstoša kalcija mēslojuma piegāde, padodot to apūdeņošanas līnijā
Tā kā bumbuļi attīstās sezonas vidū vai beigās, bumbuļu šķirošanas laikā būtu svarīgi pievienot papildu kalciju, kas ir ļoti kritisks smilšainās augsnēs. Zemas mitruma noturības dēļ smilšainās augsnes bieži apūdeņo 2–3 reizes nedēļā. Tādējādi kalna augšdaļu nepārtraukti mazgā apūdeņošana un lietus ar ūdeni, šķīstošās barības vielas pārvietojot uz kalna apakšējo daļu. Šīs barības vielas joprojām ir pieejamas veģetatīvai augšanai, izmantojot galveno sakņu sistēmu. Tomēr bumbuļiem, kas attīstās vēlīnā sezonā, nebūs piekļuves šīm barības vielām caur bumbuļu un / vai stolona saknēm.
Tādēļ efektīvs veids, kā uzlabot šķīstošo kalciju kalnā, ir šķidru kalcija mēslošanas līdzekļu piegāde caur apūdeņošanas ūdeni bumbuļu šķirošanas periodā. Ir pieejami šķidrie mēslošanas līdzekļi, kas kā kalcija avotu satur vai nu kalcija nitrātu, vai kalcija hlorīdu. Lielākajā daļā mūsu pētījumu Viskonsinas universitātē mēs izmantojām apmēram 100-150 mārciņas kalcija uz akru, ko lietoja trīs vai četrās dalītās lietojumprogrammās (2-3 nedēļu intervālos), sākot no bumbuļu ierosināšanas stadijas. Ja kalcija avots satur N, piemēram, kalcija nitrātu, N lietojums jāpielāgo, lai iegūtu vēlamo kopējo N sezonā.
Kādas ir iespējas neapūdeņotos apstākļos?
Kā minēts iepriekš, bumbuļi uzņem kalciju no apkārtējās augsnes; tādējādi kalcija mēslojuma ievietošana kalnā ir labākais veids, kā uzlabot bumbuļa uzņemšanu kalcijā. Ja kalcija lietošana ar apūdeņošanas iekārtām nav iespējama, vislabāk ir lietot kalciju pēdējā sasmalcināšanas laikā, produktu sajaucot augsnē. Smilšainās augsnēs, jo ir liels potenciāls izšķīdināt šķīstošo kalciju no kalna virsotnes, var būt labāk izmantot mazāk šķīstošus produktus, piemēram, ģipsi. Smagākās augsnēs kalnā var iekļaut šķīstošus produktus, piemēram, granulētu kalcija nitrātu.
Vai mēs varam izmantot augsnes testus kā vadlīnijas, lai noteiktu kalcija mēslojuma daudzumu?
Mūsu pētījumos kartupeļi pozitīvi reaģēja uz sezonā šķīstoša kalcija lietošanu, kas audzēta augsnēs ar maināmu kalciju 300-1300 ppm. Tas sasniedz 600–2600 mārciņas maināmā kalcija uz akru. No šī plašā diapazona var redzēt, ka augsnes testi nav uzticams pasākums, lai noteiktu bumbuļu vajadzības pēc kalcija. Šķiet, ka augsnes kalcija lielākā daļa nav viegli šķīst ūdenī un tāpēc bumbuļiem nav pieejama. Protams, jo augstāks augsnes testa kalcijs, jo labāk tas ir bumbuļu kalcija uzņemšanai. Turklāt ir svarīgs kalcijs kā daļa no augsnes kopējā pamatnes piesātinājuma. Labā augsnē jābūt vismaz 60% Ca no visām bāzēm (Ca + Mg + K).
Kalcijs var ietekmēt stumbra skaitu, bumbuļu komplektu un lielumu
Kopumā augsnes kalcija palielināšanās rezultātā samazinās stublāju skaits, kas nozīmē mazāk, bet lielākus bumbuļus. Tas būs atkarīgs no augsnes testa kalcija. Ja augsnes tests rāda jau augstu augsnes kalcija līmeni, šī ietekme var nebūt tik nozīmīga.
Kāds ir vēlamais kalcija līmenis bumbuļu audos, uz kuriem esam vērsti?
Bumbuļu kalcija koncentrācija ir ģenētiska iezīme, un tā atšķiras dažādās šķirnēs. Parasti rūžņu šķirnēm ir augstāka bumbuļu kalcija koncentrācija nekā šķeldu šķirnēm. Tomēr visas šķirnes pozitīvi reaģē uz kalcija apaugļošanu sezona laikā. Daudzās šķirnēs tiek uzskatīta par vēlamu kalcija koncentrāciju apmēram 200 ppm iekšējos bumbuļu audos.
Kādas ir kalcija lietošanas priekšrocības?
- Samazināta uzglabāšanas puve
- Samazināts iekšējo defektu, tostarp dobu sirds, brūnu plankumu, melnu plankumu sasitumu skaits
- Samazināta siltuma un aukstuma spriedzes ietekme uz augiem un samazināta bumbuļu iekšējās siltuma nekrozes sastopamība
- Uzlabota sēklu gabalu kvalitāte un asnu veselība (izturīgāks augs). Augošais asns no sēklu bumbuļa sākotnēji (pirms sakņu sistēmas veidošanās) iegūst kalciju no sēklu bumbuļa. Ja sēklu bumbuļos trūkst kalcija, dīgtspējas gals var tikt bojāts, kā rezultātā var izaugt sānu zari un izraisīt stumbra skaita palielināšanos. Tā rezultātā palielināsies bumbuļu komplekts un samazināsies bumbuļu izmērs.