Kalsiumilla on tärkeä rooli kasvien kasvussa ja kehityksessä. Solukalvon terveys on erittäin tärkeää kasvisolun selviytymiselle ja terveydelle. Solukalvojen terveyttä voidaan ylläpitää vain, jos kalvojen ympärillä on riittävästi Ca:ta. Kalsium on myös olennainen osa soluseinää, jossa se tarjoaa vakaat mutta palautuvat molekyylinsisäiset sidokset pektiinimolekyylien välillä, mikä johtaa soluseinän jäykkyyteen. Lisäksi Ca:n tiedetään toimivan hormonina sääteleen siten monia kasvu- ja kehitysprosesseja kasveissa.
Kasvien kalsium liikkuu veden mukana ja mukuloissa on luonnostaan puutos Ca
Mukulat ovat kasvitieteellisesti varsikudosta. Verrattuna kasvin maanpäälliseen varren osaan, mukulat sisältävät hyvin vähän Ca. Transpiraatio on pääasiallinen liikkeellepaneva voima Ca-kuljetuksessa kasveissa. Kalsium liikkuu siis veden mukana ksyleemissä. Matalasti hengittävien elinten, kuten hedelmien ja mukuloiden, tiedetään kärsivän Ca-puutoksesta. Kostean maaperän ympäröimänä perunan mukulat haihtuvat paljon vähemmän kuin kasvin maanpäälliset osat.
Näin ollen heikosti hengittävät mukulat keräävät paljon vähemmän kalsiumia kuin lehdet ja maanpäälliset varret. Hiekkaisessa maaperässä kasvatettujen perunoiden Ca-puutos mukulakudoksessa on vielä suurempi, koska vesiliukoisen Ca:n määrä näissä maaperässä on erittäin alhainen. Lisäksi kastelun ja sateen myötä vesiliukoinen Ca huuhtoutuu usein mäeltä. Siten mukuloita ympäröivä maaperä sisältää hyvin vähän liukoista Ca:ta, erityisesti kauden puolivälissä ja loppupuolella, kun mukulat kehittyvät.
Mukulat saavat Ca:ta ympäröivästä maaperästä mukuloiden ja stolonien pienten juurien kautta
Koska mukuloita ympäröi suhteellisen kostea maaperä, ne eivät voi kilpailla lehtien kanssa veden imeytymisestä hengitykseen. Mukuloiden on luotettava lähellä oleviin juuriin (mukuloiden juuret, mukuloiden ja stolonien risteysjuuret ja stolonin juuret) kuljettaakseen vettä maaperästä. Koska Ca liikkuu ksyleemissä veden mukana, tästä seuraa, että perunan mukuloiden on kuljettava Ca maaperästä niiden välittömästä läheisyydestä. Tämä tarkoittaa, että sekä Ca-lannoitteen sijoitus että ajoitus ovat tärkeitä mukuloiden kalsiumin lisäämiseksi.
Tehokkain tapa lisätä mukuloiden kalsiumia on toimittaa vesiliukoista Ca-lannoitetta syöttämällä kastelulinjaan
Koska mukulat kehittyvät kauden puolivälissä ja loppupuolella, olisi tärkeää lisätä kalsiumia mukuloiden täytön aikana, mikä on erittäin kriittistä hiekkasella. Alhaisen kosteuden pitokyvyn vuoksi hiekkaiset maaperät kastellaan usein 2-3 kertaa viikossa. Täten kukkulan yläosa pestään jatkuvasti kastelulla ja sateella vedellä, jolloin liukoiset ravinteet siirtyvät mäen alaosaan. Nämä ravintoaineet pysyvät vegetatiivisen kasvun saatavilla pääjuurijärjestelmän kautta. Myöhäisen kauden aikana kehittyvillä mukuloilla ei kuitenkaan ole pääsyä näihin ravinteisiin mukula- ja / tai stolonjuurien kautta.
Siksi tehokas tapa lisätä liukoista Ca-pitoisuutta kukkulalla on toimittaa nestemäisiä kalsiumlannoitteita kasteluveden läpi mukuloiden bulkkimisjakson aikana. Saatavilla on nestemäisiä lannoitteita, jotka sisältävät joko Ca-nitraattia tai kalsiumkloridia Ca-lähteenä. Useimmissa tutkimuksissamme Wisconsinin yliopistossa käytimme noin 100-150 lbs kalsiumia hehtaaria kohden, jota levitettiin kolmessa tai neljässä jaetussa sovelluksessa (2-3 viikon välein) mukuloiden aloitusvaiheesta alkaen. Kun Ca-lähde sisältää typpeä, kuten kalsiumnitraattia, typen levitystä on säädettävä niin, että saadaan haluttu kokonaistyppi kaudelle.
Mitkä ovat vaihtoehdot kastelemattomissa olosuhteissa?
Kuten aiemmin todettiin, mukulat imevät kalsiumia ympäröivästä maaperästä; Siten Ca-lannoitteen sijoittaminen mäkeen on paras tapa lisätä mukulan kalsiumin imeytymistä. Kun Ca:n levittäminen kastelulaitteiden kautta ei ole vaihtoehto, on parasta levittää kalsiumia viimeisellä kasteluhetkellä sekoittaen tuote maaperään. Hiekkaisessa maaperässä voi olla parempi käyttää vähemmän liukenevia tuotteita, kuten kipsiä, koska liukoisen kalsiumin huuhtoutumisen mahdollisuus on suuri. Raskaimmassa maaperässä liukoisia tuotteita, kuten rakeista Ca-nitraattia, voidaan lisätä mäkeen.
Voimmeko käyttää maaperätestejä oppaana Ca-lannoitemäärän määrittämisessä?
Tutkimuksissamme perunat reagoivat positiivisesti kauden aikana liukenevan Ca:n levitykseen, jota kasvatettiin maaperässä, jossa vaihdettavaa kalsiumia oli 300-1300 ppm. Tämä vastaa 600-2600 lbs vaihdettavaa Ca per acre. Tästä laajasta vaihteluvälistä voidaan nähdä, että maaperätestit eivät ole luotettava mittari mukuloiden kalsiumin tarpeen määrittämiseen. Vaikuttaa siltä, että suurin osa maaperän kalsiumista ei ole helposti vesiliukoista eikä siksi ole mukuloiden saatavilla. Tietysti mitä korkeampi maaperän Ca, sitä parempi se on mukuloiden kalsiumin imeytymiselle. Lisäksi kalsium osana maaperän kokonaispohjakyllästystä on tärkeä. Hyvän maan tulee sisältää vähintään 60 % Ca kokonaisemäksistä (Ca+Mg+K).
Ca voi vaikuttaa varren lukumäärään, mukulasarjaan ja kokoon
Yleensä maaperän Ca:n lisääntyminen johtaa varren lukumäärän vähenemiseen, mikä johtaa harvempiin mutta suurempiin mukuloihin. Tämä riippuu maaperän testin kalsiumista. Jos maakoe osoittaa jo korkeaa maaperän Ca:ta, tämä vaikutus ei välttämättä ole yhtä merkittävä.
Mikä on haluttu kalsiumpitoisuus mukulakudoksessa, johon kohdistamme?
Mukuloiden kalsiumpitoisuus on geneettinen ominaisuus ja vaihtelee lajikkeittain. Yleensä russet-lajikkeilla on yleensä korkeampi mukuloiden Ca-pitoisuus kuin sirulajikkeilla. Kaikki lajikkeet reagoivat kuitenkin positiivisesti sesongin kalsiumlannoitukseen. Monissa lajikkeissa noin 200 ppm:n kalsiumpitoisuutta mukulan sisäisessä kudoksessa pidetään toivottavana.
Mitä hyötyä Ca-sovelluksesta on?
- Vähentynyt varastointimyrsky
- Vähentynyt sisäisten vikojen esiintyminen, mukaan lukien ontto sydän, ruskeat täplät, mustan paikan mustelmat
- Vähentynyt lämpö- ja kylmäkuormituksen vaikutus kasveihin ja mukulan sisäisen lämpönekroosin esiintyvyyden väheneminen
- Parempi siemenkappaleiden laatu ja idun kunto (voimakkaampi kasvi). Siemenmukulasta kasvava verso saa Ca:ta aluksi (ennen juuriston kehittymistä) siemenmukulasta. Jos siemenmukulassa on puutos Ca, itun kärki voi vaurioitua, mikä johtaa sivuhaarojen kasvuun ja varren lukumäärän lisääntymiseen. Tämä johtaisi mukuloiden lisääntymiseen ja mukuloiden koon pienenemiseen.